• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.95-102
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• 2016

쿼드로터의 헤딩 방향 감지를 위하여 일반적으로 활용하는 지자기 센서에서는 주변 자기 간섭 및 롤/피치 축 기울기로 인한 오차가 발생한다. 본 논문에서는 쿼드로터 헤딩 방향 제어를 위하여 지자기 센서와 자이로 센서의 측정 결과를 융합하는 방위각 측정 방법을 제안한다. 롤/피치 축 방향 회전으로 인하여 발생하는 지자기 센서의 좌표축 변화를 분석하고, 수평 자세 제어를 목적으로 측정된 롤/피치 축 각도를 활용하여 지자기 센서의 기울기 보상을 적용한다. 또한, 요 축 각도 측정에 상보필터를 활용하여 지자기 센서의 요 축 각도와 자이로스코프 센서의 요 축 방향 각속도 데이터를 융합한다. 제안한 방식을 실험에 적용하고 결과를 제시하여 요 축 각도 측정의 타당성 및 효과를 검증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.97-105
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• 2017

공중폭발탄은 소총용 탄으로 공간의 제약이 크기 때문에 탑재하는 신관의 크기와 탄약의 양에 제한이 있다. 제한된 양의 탄약으로 위력을 높이기 위해 표적의 위에서 지면 방향으로 공중폭발탄을 기폭시켜 화력을 집중하는 새로운 기법을 개발하였다. 본 논문은 1축 지자기 센서를 이용하여 공중폭발탄의 비행거리를 구하고 지면방향을 감지하는 초소형 저전력 지면감지 센서의 설계와 검증 방법에 관해 제시한다. 지면감지 센서를 설계하기 위해 회전하는 탄의 지자기 센서 모델을 분석하고 이 모델을 단순화하여 지면감지 알고리즘을 설계하였다. 공중폭발탄의 회전 환경을 모사하는 고속회전 시험치구를 제작하고 데이터를 획득하기 위한 지자기 센서와 원격측정 장치를 제작하여 지자기 데이터를 획득하고 이 데이터를 후처리하는 방법으로 지면감지 알고리즘을 검증하였다. 검증된 지면감지 알고리즘에 따라 소형 저전력을 고려하여 센서 일부를 아날로그 소자로 구현하고 나머지를 프로세서에서 프로그램으로 구현하여 지면감지 센서를 설계 제작하였다. 지면감지 센서의 출력신호를 육안으로 확인할 수 있게 LED에 연결하고 고속회전 시험치구에서 임의의 속도인 200 Hz로 회전시켰다. 고속카메라로 회전하는 지면감지 센서를 촬영하여 지면감지 출력신호가 발생한 시점을 지자기 센서 모델과 비교하여 검증하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권1호
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• pp.58-62
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• 2008

The need for position information in agriculture is gradually increasing for precise control farm vehicle and effective manage farm land. Though geomagnetic sensor has a lot of merits in estimating heading angle of vehicle because of low costs and sensing ability of magnetic north, it is easy that sensor outputs are distorted in electro magnetic field environment. This study was conducted to develop geomagnetic compass which could be available in measuring relative position from reference point correcting output distorted by external electro magnetic field in a small scale field. Magnetic inducing sensor (PNI's Vector2X) which wound enamel coated copper coil on ferrite core in order to measure and correct earth magnetic field. Magnetic azimuth was corrected using the algorithm which estimated amount of magnetic distortion from the difference between each outputs of magnetic sensors that located on the cross shaped base. Developed auto-tuning magnetic sensor was showed less then 5% as bearing accuracy in the strong magnetic field.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.137-141
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• 2022

지자기를 측정하여 방위각을 추정하는 방법은 매우 오래전부터 사용되어 왔다. 그러나 실내외의 금속 구조물 때문에 지자기에 외란이 발생하여 추정된 방위각에 오차가 발생하는 경우가 많다. 이를 보정하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔지만 오차를 줄이는데 한계가 있다. 본 논문에서는 측정된 지자기 센서 값을 LSTM 구조의 신경망에 적용하여 방위각을 추정하는 방법을 제안한다. 신경망을 학습시키기 위해서는 데이터의 사전 처리가 매우 중요하며, 본 논문에서는 스마트폰에 내장된 가속도 센서와 자이로 센서, 지자기 센서를 이용하여 데이터를 수집하고, EKF를 사용하여 지자기 센서 값을 균등하게 샘플링하는 방법으로 학습 데이터를 생성하였다. 4개의 은닉층을 사용하여 평균 방위각 추정 오차가 0.9도인 결과를 얻었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제28권3호
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• pp.173-181
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• 2011

Korea Astronomy and Space Science Institute researchers have installed and operated magnetometers at Mt. Bohyun Observatory to measure the Earth's magnetic field variations in South Korea. We, in 2007, installed a fluxgate magnetometer (RFP-523C) to measure H, D, and Z components of the geomagnetic field. In addition, in 2009, we installed a Overhauser proton sensor to measure the absolute total magnetic field F and a three-axis magneto-impedance sensor for spectrum analysis. Currently three types of magnetometer data have been accumulated. In this paper, we provide the preliminary and the first statistical analysis using the BOH magnetometer installed at Mt. Bohyun Observatory. By superposed analysis, we find that daily variations of H, D, and Z shows similar tendency, that is, about 30 minutes before the meridian (11:28) a minimum appears and the time after about 3 hours and 30 minutes (15:28) a maximum appears. Also, a quiet interval start time (19:06) is near the sunset time, and a quiet interval end time (06:40) is near the sunrise time. From the sunset to the sunrise, the value of H has a nearly constant interval, that is, the sun affects the changes in H values. Seasonal variations show similar dependences to the sun. Local time variations show that noon region has the biggest variations and midnight region has the smallest variations. We compare the correlations between geomagnetic variations and activity indices as we expect the geomagnetic variation would contain the effects of geomagnetic activity variations. As a result, the correlation coefficient between H and Dst is the highest (r = 0.947), and other AL, AE, AU index and showed a high correlation. Therefore, the effects of geomagnetic storms and geomagnetic substorms might contribute to the geomagnetic changes significantly.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권6호
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• pp.565-573
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• 2020

Unlike fin-stabilized projectiles, there has been some difficulty measuring the attitudes of spin-stabilized projectiles during the long-range flight due to their high spin rates. In this work, solar and geomagnetic sensors were used to measure the attitude of a spin-stabilized projectile. A method to calculate the attitude of the projectile from the signals of the sensors was introduced as well as the methods to process the signals of the sensors. To validate the methods, the attitude of a projectile was calculated with the sensor signals from the actual flight data.

• 대한안전경영과학회지
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• 제21권4호
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• pp.59-65
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• 2019

The Location Based Service is growing rapidly nowadays due to the universalization of the use for smartphone, therefore the location determination technology has been placed in an important position. This study suggests a method that can provide the estimate of users' location by using PDR method and smartphone geomagnetic sensor data. This method assists the measure of enhancing the accuracy of indoor localization. Moreover, it is to study ways to provide the exact indoor layout for evacuating the workers in emergency such as fires and natural disasters.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.290-298
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• 2013

Geomagnetic is refracted by building's wall and pillar. Therefore refracted geomagnetic is able to be used as feature point. In a specific space, a mobile device that is equipped with magnetic sensor array measures 3-axis magnetic field for each point. Magnetic field map is acquired by collecting the every sample point in the magnetic field. The measured magnetic field must be calibrated, because each magnetic sensor has a distortion. For this reason, sensor distortion model and sensor calibration method are proposed in this paper. Magnetic field that is measured by mobile device matches magnetic field map. Result of the matching is used for position estimation. This paper implements hardware system for position estimation method using magnetic field map.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.329-336
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• 2012

Korea Astronomy and Space Science Institute researchers have installed and operated magnetometers at Bohyunsan Observatory to measure the Earth's magnetic field variations in South Korea. In 2007, we installed a fluxgate magnetometer (RFP-523C) to measure H, D, and Z components of the geomagnetic field. In addition, in 2009, we installed a Overhauser proton sensor to measure the absolute total magnetic field F and a three-axis magneto-impedance sensor for spectrum analysis. Currently three types of magnetometer data have been accumulated. In this paper, we use the H, D, Z components of fluxgate magnetometer data to investigate the characteristics of mid-latitude geomagnetic field variation. To remove the temporary changes in Earth's geomagnetic filed by space weather, we use the international quiet days' data only. In other words, we performed a superposed epoch analysis using five days per each month during 2008-2011. We find that daily variations of H, D, and Z shows similar tendency compared to previous results using all days. That is, H, D, Z all three components' quiet intervals terminate near the sunrise and shows maximum 2-3 hours after the culmination and the quiet interval start from near the sunset. Seasonal variations show similar dependences to the Sun. As it becomes hot season, the geomagnetic field variation's amplitude becomes large and the quiet interval becomes shortened. It is well-known that these variations are effects of Sq current system in the Earth's atmosphere. We confirm that the typical mid-latitude geomagnetic field variations due to the Sq current system by excluding all possible association with the space weather.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.229-235
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• 2018

스마트폰을 이용한 실내 위치 추적 기술에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 스마트폰의 이동 경로를 지도에 표시하기 위해서는 대부분의 스마트폰에 내장되어 있는 지자기 센서를 이용하여 방위각을 추정해야 하는데, 주변의 쇠구조물에 의한 자기장의 왜곡과 스마트폰의 기울어짐 때문에 방위각 추정 오차가 발생한다. 본 논문에서는 정지 상태에서의 지자기 센서의 보정 방법과 스마트폰의 기울어짐에 대한 보정 방법을 제시한다. 또한 스마트폰에서 자북과 도북의 차이에 의한 방위각 오차를 보정하는 방법을 제안한다.