• 제목/요약/키워드: position estimation accuracy

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최대우도법을 이용한 라이다 포인트군집의 박스특징 추정 (Box Feature Estimation from LiDAR Point Cluster using Maximum Likelihood Method)

  • 김종호;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.123-128
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    • 2021
  • This paper present box feature estimation from LiDAR point cluster using maximum likelihood Method. Previous LiDAR tracking method for autonomous driving shows high accuracy about velocity and heading of point cluster. However, Assuming the average position of a point cluster as the vehicle position has a lower accuracy than ground truth. Therefore, the box feature estimation algorithm to improve position accuracy of autonomous driving perception consists of two procedures. Firstly, proposed algorithm calculates vehicle candidate position based on relative position of point cluster. Secondly, to reflect the features of the point cluster in estimation, the likelihood of the particle scattered around the candidate position is used. The proposed estimation method has been implemented in robot operating system (ROS) environment, and investigated via simulation and actual vehicle test. The test result show that proposed cluster position estimation enhances perception and path planning performance in autonomous driving.

Comparison of theoretical and machine learning models to estimate gamma ray source positions using plastic scintillating optical fiber detector

  • Kim, Jinhong;Kim, Seunghyeon;Song, Siwon;Park, Jae Hyung;Kim, Jin Ho;Lim, Taeseob;Pyeon, Cheol Ho;Lee, Bongsoo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권10호
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    • pp.3431-3437
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    • 2021
  • In this study, one-dimensional gamma ray source positions are estimated using a plastic scintillating optical fiber, two photon counters and via data processing with a machine learning algorithm. A nonlinear regression algorithm is used to construct a machine learning model for the position estimation of radioactive sources. The position estimation results of radioactive sources using machine learning are compared with the theoretical position estimation results based on the same measured data. Various tests at the source positions are conducted to determine the improvement in the accuracy of source position estimation. In addition, an evaluation is performed to compare the change in accuracy when varying the number of training datasets. The proposed one-dimensional gamma ray source position estimation system with plastic scintillating fiber using machine learning algorithm can be used as radioactive leakage scanners at disposal sites.

실내 위치 추정 시스템의 설치비용 최소화와 위치 정확도 개선에 대한 연구 (A Study on Improvement of Location Accuracy and Indoor location estimation system to minimize installation costs)

  • 염진영;강동조;박현주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.1083-1094
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    • 2012
  • 현재 상용화 되어 있는 위치 추정 시스템은 높은 정확도로 다양한 서비스에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 위치추정 시스템은 실내에서 완벽하게 설치하지 않을 경우 위치 추정 정확도가 매우 좋지 않은 경향을 보인다. 본 논문에서는 Location Fingerprint 기법을 활용하여 완벽하게 설치되지 않은 위치 추정 시스템으로부터 얻은 위치 정보를 보정하여 객체의 위치 정확도를 향상시켜 설치비용을 최소화할 수 있는 실내 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 실내 환경에서 우수한 위치 정밀도를 제공하는 UWB 기반의 Ubisense 시스템을 활용하였다. 결론적으로, 본 논문에서는 위치 추정 시스템에서 측정한 객체의 위치 정보를 보정함으로써 위치 정확도를 향상시킬 수 있었다.

AR 게임을 위한 위치추정 정확도 향상 알고리즘 (Algorithm to Improve Accuracy of Location Estimation for AR Games)

  • 한서우;서덕영
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.32-40
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    • 2019
  • 실내에서 위치를 추정하는 연구는 다양한 분야에서 필요하다. 실내에서 위치를 추정하는 방법은 하드웨어를 이용하는 방법과 하드웨어를 이용하지 않는 방법으로 나눌 수 있다. 하드웨어를 사용하는 방법은 정확도가 높지만, 하드웨어 설치비용이 든다는 단점이 있다. 반대로 하드웨어를 사용하지 않는 방법은 설치비용이 들지 않지만, 정확도가 떨어진다. AR 게임을 위한 위치추정에 제일 중요한 목표는 정확도를 높이는 것이다. 위치를 추정하기 위해서는 Perspective-N-Point (PnP)의 해를 얻어야 한다. PnP 문제의 해를 구하기 위해서는 위치를 추정하고 싶은 공간의 삼차원 좌표와 그 공간에서 찍은 영상이 필요하다. 삼차원 좌표와 매칭 되는 이차원 좌표 6쌍을 통해 위치를 추정할 수 있다. 해의 정확도를 높이기 위해 어떤 점들을 선택하면 정확도가 높아지는지 확인할 비공면도(non-coplanarity degree)를 추가로 사용할 것을 제안했다. 점 6개 이상인 상황에서 비공면도가 커질수록 위치추정 정확도가 높아질 확률이 높다. 제안한 방법의 장점은 모든 기존 위치추정 방법에 적용할 수 있다는 것과 하드웨어를 사용하여 위치를 추정하는 것보다 더 높은 정확도를 보인다.

Performance Improvement of Slotless SPMSM Position Sensorless Control in Very Low-Speed Region

  • Iwata, Takurou;Morimoto, Shigeo;Inoue, Yukinori;Sanada, Masayuki
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.184-189
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    • 2013
  • This paper proposes a method for improving the performance of a position sensorless control system for a slotless surface permanent magnet synchronous motor (SPMSM) in a very low-speed region. In position sensorless control based on a motor model, accurate motor parameters are required because parameter errors would affect position estimation accuracy. Therefore, online parameter identification is applied in the proposed system. The error between the reference voltage and the voltage applied to the motor is also affect position estimation accuracy and stability, thus it is compensated to ensure accuracy and stability of the sensorless control system. In this study, two voltage error compensation methods are used, and the effects of the compensation methods are discussed. The performance of the proposed sensorless control method is evaluated by experimental results.

FFT-Based Position Estimation in Switched Reluctance Motor Drives

  • Ha, Keunsoo;Kim, Jaehyuck;Choi, Jang Young
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권1호
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    • pp.90-100
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    • 2014
  • Position estimation that uses only active phase voltage and current is presented, to perform high accuracy position sensorless control of a SRM drive. By extracting the amplitude of the first switching harmonic terms of phase voltage and current for a PWM period through Fast Fourier Transform (FFT), the flux-linkage and position are estimated without external hardware circuitry, such as a modulator and demodulator, which result in increased cost, as well as large position estimation error, produced when the motional back EMF is ignored near zero speed. A two-phase SRM drive system, consisting of an asymmetrical converter and a conventional closed-loop PI current controller, is utilized to validate the performance of the proposed position estimation scheme in comprehensive operating conditions. It is shown that the estimated values very closely track the actual values, in dynamic simulations and experiments.

실내 측위 추정을 위한 센서 융합과 결합된 칼만 필터 (A Kalman filter with sensor fusion for indoor position estimation)

  • 양장훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.441-449
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    • 2021
  • 지능형 이동체 시스템 발달에 따라서, 보다 정확한 위치 정보 추정 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 실내에서 사용되는 이동 로봇에게 주어진 일을 정해진 위치에서 수행할 때에는 보다 정확한 위치 추정에 대한 성능을 필요로 한다. 따라서, 이 논문에서는 고정형 또는 이동형 사물에 적용 가능한 진보된 위치 추정 방법을 제안한다. 제안 방법은 미리 설치된 블루투스 비콘 신호로부터 위치 추정 결과를 칼만 필터의 관찰 신호로 사용한다. 또한, 센서의 위치와 각도에 따라서 결정되는 각 방향의 중력 가속도를 추정하기 위해서, 롤(roll)과 피치(pitch) 각도를 먼저 계산하고, 이 결과를 자기장 센서 출력과 결합하여 요(Yaw) 각도를 추정함으로써,이동체의 진행 방향을 정확히 추정한다. 이를 기반으로 이동체의 제어 입력이 되는 가속도 신호를 정확히 계산함으로써, 칼만 필터의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능은 고정 상태와 이동 상태로 나누어 평균 위치 오차를 계산하여 기존의 칼만 필터와 비교시 위치 오차를 크게 향상시킴을 확인하였다.

시변 분절-관절 벡터를 통한 상대위치 추정시 변형관련 변수의 선정이 추정 정확도에 미치는 영향 (Effects of the Selection of Deformation-related Variables on Accuracy in Relative Position Estimation via Time-varying Segment-to-Joint Vectors)

  • 이창준;이정근
    • 센서학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.156-162
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    • 2022
  • This study estimates the relative position between body segments using segment orientation and segment-to-joint center (S2J) vectors. In many wearable motion tracking technologies, the S2J vector is treated as a constant based on the assumption that rigid body segments are connected by a mechanical ball joint. However, human body segments are deformable non-rigid bodies, and they are connected via ligaments and tendons; therefore, the S2J vector should be determined as a time-varying vector, instead of a constant. In this regard, our previous study (2021) proposed a method for determining the time-varying S2J vector from the learning dataset using a regression method. Because that method uses a deformation-related variable to consider the deformation of S2J vectors, the optimal variable must be determined in terms of estimation accuracy by motion and segment. In this study, we investigated the effects of deformation-related variables on the estimation accuracy of the relative position. The experimental results showed that the estimation accuracy was the highest when the flexion and adduction angles of the shoulder and the flexion angles of the shoulder and elbow were selected as deformation-related variables for the sternum-to-upper arm and upper arm-to-forearm, respectively. Furthermore, the case with multiple deformation-related variables was superior by an average of 2.19 mm compared to the case with a single variable.

칼만필터를 이용한 무인기의 표적위치 추정 정확도 개선 (Improvement of Target Position Estimation Accuracy for UAV using Kalman Filter)

  • 오수훈;김태식
    • 항공우주기술
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    • 제6권1호
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    • pp.237-244
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    • 2007
  • 표적위치 추정은 정찰용 무인기의 주요 기능 중 한가지로, 다양한 용도로 활용되고 있으나 랜덤 측정 오차로 인하여 잡음이 심한 표적위치가 추정되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 무인기 위치 및 자세와 광학장비 시선벡터에 대하여 칼만필터를 이용하여 최적의 상태를 추정한 후 이를 이용하여 표적위치를 계산함으로써 표적위치 오차를 감소시키는 방안을 제안하였다.

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Mathematical Analysis and Simulation Based Survey on Initial Pole Position Estimation of Surface Permanent Magnet Synchronous Motor

  • Kim, Tae-Woong;Wheeler, Patrick;Choi, Jae-Ho
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권3호
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    • pp.499-506
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    • 2009
  • In this paper, the initial pole-position estimation of a surface (non-salient) permanent magnet synchronous motor is mathematically analyzed and surveyed on the basis of simulation analysis, and developed for accurate servo motor drive. This algorithm is well carried out under the full closed-loop position control without any pole sensors and is completely insensitive to any motor parameters. This estimation is based on the principle that the initial pole-position is simply calculated by the reverse trigonometric function using the two feedback currents in the full closed-loop position control. The proposed algorithm consists of the predefined reference position profile, the information of feedback currents, speed, and relative position, and the reverse trigonometric function for the initial-pole position estimation. Comparing with the existing researches, the mathematical analysis is introduced to get a more accurate initial pole-position of the surface permanent magnet motor under the closed-loop position control. It is found that the proposed algorithm can be easily applied in servo drive applications because it satisfies the following user's specifications; accuracy and moving distance.