• 제목/요약/키워드: Solution algorithm

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A Fault Detection and Exclusion Algorithm using Particle Filters for non-Gaussian GNSS Measurement Noise

  • Yun, Young-Sun;Kim, Do-Yoon;Kee, Chang-Don
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.255-260
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    • 2006
  • Safety-critical navigation systems have to provide 'reliable' position solutions, i.e., they must detect and exclude measurement or system faults and estimate the uncertainty of the solution. To obtain more accurate and reliable navigation systems, various filtering methods have been employed to reduce measurement noise level, or integrate sensors, such as global navigation satellite system/inertial navigation system (GNSS/INS) integration. Recently, particle filters have attracted attention, because they can deal with nonlinear/non-Gaussian systems. In most GNSS applications, the GNSS measurement noise is assumed to follow a Gaussian distribution, but this is not true. Therefore, we have proposed a fault detection and exclusion method using particle filters assuming non-Gaussian measurement noise. The performance of our method was contrasted with that of conventional Kalman filter methods with an assumed Gaussian noise. Since the Kalman filters presume that measurement noise follows a Gaussian distribution, they used an overbounded standard deviation to represent the measurement noise distribution, and since the overbound standard deviations were too conservative compared to the actual distributions, this degraded the integrity-monitoring performance of the filters. A simulation was performed to show the improvement in performance of our proposed particle filter method by not using the sigma overbounding. The results show that our method could detect smaller measurement biases and reduced the protection level by 30% versus the Kalman filter method based on an overbound sigma, which motivates us to use an actual noise model instead of the overbounding or improve the overbounding methods.

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Using DGPS as An Acceleration Sensor for Airborne Gravimetry

  • Zhang, Kaidong;Shen, Lincheng;Hu, Xiaoping;Wu, Meiping
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.327-332
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    • 2006
  • In airborne gravimetry, there are two data streams. One is the specific force measured by an air/sea gravimeter or accelerometers, the other is kinematic acceleration measured by DGPS. And the difference of them provides the gravity disturbance information. To satisfy the requirement of most applications, an accuracy of 1mGal $(1mCal=10^{-5}m/s^{2})$ with a spatial resolution of 1km is the aim of current airborne gravimetry. There are two different methods to derive the kinematic acceleration. The generally used method is to differentiate the position twice, and the position can be calculated by commercial DGPS software. The main defect of this method is that integer ambiguities need to be fixed to get the precise position solution, but it's not a trivial thing for long base line. And to fix integer ambiguities, the noisier iono-free measurement is used. When differentiation is applied, noise is amplified and will influence the accuracy of acceleration. The other method is to get carrier phase acceleration by differentiate the carrier phase first, and then using the acceleration of GPS satellite to derive the vehicle acceleration. The main advantages include that fixing integer ambiguities is not needed anymore, position can be relaxed to about 10 meters, and smoother acceleration can be got since iono-free measurement is not needed. In some literatures, it's considered that the dynamic performance of the second method is inferior to that of the first. Through analysis, it is found that the performance degradation in dynamic environment results from the simplification of the GPS carrier phase observable model. And an iterative algorithm is presented to compensate the model error. Using a dynamic GPS data from an aeromagnetic survey, the importance of this compensation is showed at last.

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타부 탐색을 이용한 센서리스 벡터 제어 (Sensorless Vector Control Using Tabu Search Algorithm)

  • 이양우;박경훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2625-2632
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    • 2009
  • 최근 효율적인 유도전동기 운전은 벡터제어에 의해 고성능 산업응용 분야에 쓰이고 있으며, 전동기 회전속도를 검출하기 위해 속도센서를 모터에 부착한다. 그러나 속도센서가 있으므로 나타나는 단점인 전기적 노이즈 발생을 최소화하도록 케이블 배치를 하여야 하며, 견고성이 떨어지고, 가격이 상승하는 등 단점이 많아 속도 센서가 없는 속도센서리스 벡터제어 이론에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 타부 탐색을 이용한 유도전동기의 센서리스 벡터제어기를 연구하였다. 제안된 유도전동기 센서리스 벡터제어기는 두 부분으로 구성되어 있다. 첫 번째 부분은 타부 탐색법을 이용하여 첫 번째는 속도 추정기 초기 PI 게인 파라미터를 최적화 하는 부분이며, 두 번째 부분은 속도 제어기 PI 게인 파라미터를 최적화 시키는 부분이다. 제안된 타부 탐색법은 이웃해 영역을 찾는 방법을 삼각형 랜덤 분포를 이용하여 탐색 성능을 향상 시켰다. 제안된 방법을 유도 전동기 센서리스 벡터제어기에 적용하였고 성능을 시뮬레이션과 실험으로 검증하였다. 그 결과 부하의 변동에도 안정적으로 동작하였으며 유용성을 입증하였다.

무선인지 시스템에서 협력 스팩트럼 센싱 성능 향상을 위한 경판정 결합 기법 (An Improved Combining of Hard Decisions for Cooperative Spectrum Sensing in Cognitive Radio Systems)

  • 신오순;신요안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2A호
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    • pp.132-138
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    • 2009
  • 무선인지 기술은 비어있는 스펙트럼을 검출하고 이를 사용하여 통신하는 기술로서 주파수 부족 현상을 해소하기 위한 방안으로 활발히 연구가 이루어지고 있다. 무선인지 기술을 도입하기 위해 핵심적인 요소는 부사용자가 주사용자의 통신을 방해하지 않으면서 주파수 사용의 효율성을 최대화하는 것이다. 이를 위해서는 주사용자의 스펙트럼 점유 여부를 정확하게 판단하는 센싱 기술이 필요하다. 각각의 부사용자가 독립적으로 센싱을 수행하는 개별 센싱 기술은 음영지역, 잠복 터미널 문제 등이 있어서 최근 여러 부사용자가 협력하여 센싱을 수행하는 협력 스펙트럼 센싱 기술이 주목받고 있다. 본 논문은 협력 스펙트럼 센싱에 있어서 각 부사용자가 개별적으로 센싱한 결과의 경판정 값을 취합하여 이를 효과적으로 결합하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 과거의 협력 센싱 결과를 이용하여 각 부사용자의 개별 센싱 결과에 신뢰도를 나타내는 가중치를 부여하여 결합함으로써 협력 센싱 성능을 향상시킨다. 다양한 환경에서 제안한 방법의 검출 성능을 평가하여 기존의 가중치 없는 경판정 결합 방법과 비교한 결과를 제시한다.

AAL Type 2의 성능 평가 (Performance Evaluation of AAL Type 2)

  • 권세동;한만유;박현민;주우석;전종훈;이강선
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권6호
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    • pp.847-856
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    • 2002
  • 셀룰러 망 어플리케이션(Cellular Network Application)은 빠르게 진보되어 가고 있으며, 이러한 어플리케이션들은 Base Station(BS)과 Mobile Switching Center(MSC) 사이에서 빠르고 효과적인 전송 방법을 요구한다. 이러한 요구를 해결하는 방법중의 하나가 ATM 링크를 사용하는 것이다. 일반적으로 셀룰러 어플리케이션에서는 낮은 데이터 전송률과 작은 크기의 패킷을 사용하는 특성 때문에, 작은 크기의 패킷이 하나의 ATM 셀에 의해 전송된다면 상당한 양의 링크 대역폭이 손실된다. 이러한 셀룰러 어플리케이션과 낮은 데이터 전송률을 가지는 어플리케이션의 효과적인 수행을 위하여, 새로운 형식의 ATM Adaptation Layer인 AAL Type 2가 제안되었다. 본 논문에서는 AAL Type 2의 원리와 더불어 새로운 AAL 방식의 근간을 형성하는 다른 대안 방법들에 대하여 서술하였다. AAL Type 2의 성능에 대한 실험은 패킷 지연(delay)과 ATM 셀 사용 효율성의 관점에서 이루어졌다. 이러한 어플리케이션에서는 패킷길이가 가변적이기 때문에, AAL Type 2에서 실행되는 Fair Queueing 알고리즘의 효과와 가변길이의 패킷을 공정하게 서비스하는 문제가 논의되었다.

진화 알고리즘을 이용한 초고속 통신망에서의 멀티캐스트 경로배정 방법에 관한 연구 (Multicast Routing On High Speed networks using Evolutionary Algorithms)

  • 이창훈;장병탁;안상현;곽주현;김재훈
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.671-680
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    • 1998
  • 화상 회의, 원격 진료 및 교육 시스템, CSCW 등과 같은 그룹 응용을 지원하기 위해서는 망에 의해서 멀티캐스트 기능이 제공되어야 한다. 멀티캐스트 경로배정의 방법으로는 보통 최단 경로 트리 방식과 최소 비용 스타이너 트리를 찾기 위해 유전자 알고리즘을 사용하는 진화적 최적화 방법을 제안하고자 한다. 특히 스타이너 트리를 찾기 위해 유전자 알고리즘을 사용하는 진화적 최적화 방법을 제안하고자 한다. 특히 스타이너 트리의 표현에 있어, 일반적인 유전자 알고리즘에서 사용되는 이진 스트링의 개체 표현 대신 트리를 사용하여 개체를 표현하는 방법을 제안함으로써 최적화의 효율을 개선하는 방식을 보여주며, 또한 기존의 경험적 알고리즘과의 비교를 통하여 진화방식에 의한 최적화가 기존의 방법보다 최적해에 더 가까이 수렴할 수 있음을 보여준다.

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의사결정트리를 이용한 교육성과 요인에 관한 연구 (A Study on Factors of Education's Outcome using Decision Trees)

  • 김완섭
    • 공학교육연구
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    • 제13권4호
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    • pp.51-59
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    • 2010
  • 대학에서 운영되는 강좌를 효과적으로 관리하고 교육성과를 향상시키기 위해서는 각 클래스의 현재의 교육성과를 진단하고 교육성과에 영향을 미치는 요인들을 파악하는 과정이 요구된다. 요인을 발견하는 연구에는 연관성 분석, 회귀분석 등의 통계기법들이 많이 사용되고 있으며 최근에는 데이터마이닝의 결정트리 분석도 사용되고 있다. 결정트리 분석은 결과 모델을 이해하기 쉽고 의사결정에 적용하기 쉽다는 장점이 있지만, 다중공선성 등의 입력 데이터의 특성에 견고하지 못한 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존의 결정트리 분석의 문제점들을 정리하고, 이 문제점들을 보완하기 위한 하나의 실험적 해결책으로 다중 결정트리를 이용한 요인의 발견 방법을 제안한다. 실험을 통해 다중 결정트리를 수행이 다중 결정트리를 적용할 때보다 신뢰할 수 있는 요인을 발견하고 각 변수의 중요성을 발견할 수 있음을 보였다.

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터널 차수 그라우팅 시공 프로세스 연구를 통한 프로그램 개발 (A Development of Tunnel Grouting Programme using A Research of Grouting Construction Process)

  • 김진춘;유병선
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.23-30
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 터널 차수 그라우팅 시공기술들의 요소들에 대한 이론적인 분석을 통해 알고리즘을 정립하여 터널 차수 그라우팅 프로그램을 개발하고 터널 차수 그라우팅 시공을 효과적으로 할 수 있는 시공 프로세스를 포함한 통합 솔류션을 제공하는 것이다. 개발한 터널 차수 시공 프로세스와 프로그램의 실효성을 검증하기 위해 000현장에 적용하였으며 개발기술 적용 후 루전값은 Lu=0.31 이며 지하수 유입량을 평가한 결과 0.19 l/min으로 평가되었으며 개발기술 적용 전 유입량은 6.69 l/min 이므로 주입 후 약 35배정도의 차수효과가 있음을 알 수 있어 터널 차수그라우팅 공사가 아주 양호한 것으로 판단되어 개발된 터널 차수 시공프로세스 및 프로그램이 추후 터널 차수 그라우팅 공사에 사용 할 수 있는 가능성을 확인하였다.

UWB 시스템에서의 간섭회피기술에 관한 연구 (A Study on Interference Avoidance Technology in UWB System)

  • 곽민길;성태경;김철성;김동식;원영수;조형래
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.74-79
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    • 2008
  • 본 논문에서 제안한 무선인지 기반 초광대역(UWB) 시스템은 주파수 자원 이용 효율성을 높이기 위한 주파수 공유기술인 UWB와 무선인지 기술이 결합된 기술로, 본 논문에서는 무선인지 기술을 이용하여 타 시스템과의 간섭을 회피하여 성능향상을 보임을 확인하고자 한다. 본 논문에서는 타 통신 시스템과의 간섭문제를 해결하기 위하여 무선인지 기술을 UWB 시스템에 적용하였으며, 간섭 신호 측정을 위한 방안으로는 FCC에서 제안한 간섭온도 모델을 사용하였다. 간섭온도 측정을 통해 시스템의 채널 용량을 계산한 후 간섭 상황을 해결하는 방안을 제안한다. 계산과정의 인지 엔진의 연산알고리즘으로는 유전알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방식은 국내환경에 적합한 인지 기술로 UWB 통신 시스템의 간섭 문제를 해결할 수 있음을 확인하였다.

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몽골의 가정용 PV-ES 하이브리드 시스템 개발을 위한 연구 (The Study on Development of PV-ES hybrid system for Mongolian Household)

  • ;;박준형
    • 전기학회논문지
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    • 제66권12호
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    • pp.1905-1912
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    • 2017
  • In recent years, Ulaanbaatar, a capital of Mongolia has witnessed major problem that air quality reaches hazardous level during the winter season. Coal combustion for heating of every house in "Ger" district is main reason. One way to reduce the air pollution is mass usage of electric heater. However, there are several difficulties such as overload and degradation of transformers and other equipment used in distribution and transmission systems as well as power shortage occurrence in evening peak period due to residential consumption. This study aims to contribute for solving the air pollution and power shortage problem in Mongolia. One possible solution could be distributed generation (DG) with photovoltaic (PV) penetration. In this study, PV with energy storage (ES) hybrid system to reduce peak load is analyzed. We proposed the suitable structure of PV-ES hybrid for Mongolian household, and suggested several operation scenarios. Optimal operation algorithm is carried out based on a comparison aspect from economical, grid impact and PV penetration possibility. The economic analyse shows annual income of 520USD, and has a payback period of 8 years for selected scenario. The proposed PV-ES system structure is verified by experimentation set on the building rooftop in city center. The suggested scenario is planned to apply for system in further research.