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저가형 MEMS 관성측정장치 기반 INS/GPS 통합 항법 장치에서 방위각 추정 성능 향상
천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2012 韓國航行學會論文誌 Vol.16 No.5
INS/GPS 통합 항법 필터는 주로 칼만 필터를 이용하여 구성되고 있다. 그러나 낮은 성능의 관성 센서를 이용한 INS/GPS 통합 항법 필터의 경우 센서 오차 레벨 등의 문제로 인해 정확한 방위각 정보의 제공이 곤란하며, 이로 인해 통합 필터를 구성하는 칼만 필터의 추정 성능이나 안정성을 보장할 수 없게 된다. 본 논문에서는 칼만 필터와 파티클 필터의 결합된 형태의 국지선형 파티클 필터를 이용하여 초기 방위각 오차를 극복할 수 있는 방법을 제시하였다. Kalman filter is generally used in INS/GPS integrated navigation filter. However, the INS with low performance inertia sensor can not find accurate azimuth in initial alignment stage because sensor noise level is too large compare to Earth rotation rate, therefore the performance and stability of Kalman filter can not be guaranteed. In this paper, the extended Kalman filter and particle filter combined filter structure which can be overcome large initial azimuth error is proposed.
INS/비전 센서 통합 시스템을 이용한 정밀 상대 위치 추정
천세범(Sebum Chun),원대희(Dae Hee Won),강태삼(Taesam Kang),성상경(Sangkyung Sung),이은성(Eunsung Lee),조진수(Jinsoo Cho),이영재(Young Jae Lee) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.9
GPS는 정밀한 상대 항법 정보를 제공해 줄 수 있으나 해당 지역에 기준국이 설치되어 있어야 하고 위성 관측 환경에 영향을 받는다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 GPS단독 사용 시의 한계를 극복하기 위해 사전에 알고 있는 랜드 마크의 기하학적인 배열을 이용한 INS/비전 센서 통합 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 사전에 그려진 랜드 마크의 이미지만 있으면 GPS 기준국 없이도 상대 항법 정보를 제공할 수 있다. 제안된 시스템은 간단한 시뮬레이션에 의해 성능을 검증하였으며, 이러한 결과 상대 항법 정보를 향상 시킬 수 있음을 확인하였다. GPS can provide precise relative navigation information. But it needs a reference station in a close range and is effected by satellite observation environment. In this paper, we propose INS and Vision sensor integrated system with a known landmark geometry. This system is supposed to overcome problems of GPS only system. Using the proposed method, a relative navigation is available without a GPS reference station. The only need for the proposed system is a landmark image which is drawn on the ground. We conduct simple simulation to check the performance of this method. As a result, we confirm that it can improve the relative navigation information.
천세범 ( Se Bum Chun ),임순 ( Soon Lim ),이민수 ( Min Su Lee ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.6
구조 요원 위치 추적을 위해 Wi-Fi 기반 위치 추적 기술을 이용하는 경우, 거리 측정 정보를 제공하지 않는 Wi-Fi의 특성상 RSSI 핑거프린트 데이터베이스나 신호 감쇄 모델을 이용하여 거리측정치를 생성해 내어야 한다. 그러나 구조 현장에서 임시로 구축되는 데이터 통신 네트워크에서는 사전에 데이터베이스 구축이 어려워 적용이 곤란하다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 통신 네트워크 구축을 위해 사용된 전개식 AP의 근접 정보와 보행 항법 정보를 이용하여 복수 구조 요원의 위치 추적 방법을 연구하였다. In case Wi-Fi network based First responder``s position tracking system is used, range measurement must be generated from RSSI finger print database. However, it is impossible to build up finger print database and to perform rescue operation at same time in the scene of rescue. In this paper, improvised Wi-Fi network without finger print database and pedestrian dead reckoning based first responders tracking system is proposed.
GPS 반송파 기반의 정밀 상대 항법에서 운동 모델 적용을 통한 사이클 슬립 대응 기법
천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ),남기욱 ( Gi Wook Nam ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.4
GPS 반송파를 이용한 정밀 항법 수행 시 미지 정수 결정이 필수적이다. 한번 결정된 미지 정수는 사이클 슬립이 발생하지 않는 한 변하지 않는다. 그러나 전파 관측 환경의 변화에 따라 사이클 슬립이 발생하게 되며, 이러한 상황에서 연속적인 항법 정보 제공을 위한 적절한 대응 조치를 취해 주어야 한다. 그러나 이러한 조치들은 매우 번거로우며, 소프트웨어적인 복잡성을 야기 한다는 문제가 있다. 본 논문에서는 미지 정수 유지 및 재검색 과정을 단순화하기 위해 시스템 운동 모델을 이용하여 사이클 슬립에 무관한 위치 제공 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 고의적으로 사이클 슬립을 발생시켜 대응 성능을 확인하였으며, 이 결과 사이클 슬립과 무관하게 항법 정보를 제공할 수 있음을 확인하였다. It is necessary to resolve integer ambiguity in GPS carrier based precise positioning. If there is no signal blockage or cycle slip, the integer ambiguity does not changed. however, signal blockage and cycle slip occur frequently under real operational environment. under this situation, integer ambiguity maintenance is indispensable for continuity of navigation information. In this paper, a cycle slip free technique is proposed for simplifying integer ambiguity maintenance procedure. this technique tested with simulated carrier phase signal with cycle slip aided intentionally. As a result, the proposed technique can give navigation information continuously even if cycle slip is occured.
천세범(Chun, Sebum),임순(Lim, Soon),임덕원(Lim, Deok Won),허문범(Heo, Moon-beom) 한국항공우주연구원 2015 항공우주산업기술동향 Vol.13 No.1
본 논문은 실내 위치 결정 관련 기술 동향 분석을 수행하였다. 이를 위해 실내 위치 결정을 위한 기본 원리 및 이러한 원리를 바탕으로 개발되고 있는 관련 기술에 대해 언급하였으며, 이 과정에서 각 기술의 특성 및 장·단점을 비교 분석 하였다. 해당 기술의 상용화와 관련하여 관련 주요 기업에서 진행되고 있는 기술 개발 및 서비스와 향후전망을 조사하였다. This paper focuses on the technology trends of indoor positioning technology. The basic principals of position determination is summarized. And its characteristics and pros/cons are compared. The position related service commercialization status of major companies is also surveyed.
고성능 기준 센서를 이용한 저급 MEMS IMU 오차보정
장근형,천세범,성상경,이은성,전향식,이영재,Chang, Keun-Hyung,Chun, Se-Bum,Sung, Sang-Kyung,Lee, Eun-Sung,Jun, Hyang-Sig,Lee, Young-Jae 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.10
항체가 정밀한 항법 정보를 얻기 위해서는 관성 센서의 초기 오차에 대한 보정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 레이트 테이블과 고성능 센서를 기준 센서로 사용하여, 저급 MEMS 관성 센서 오차 보정에 따르는 비용과 효율성의 어려움을 극복하는 방법을 제안하였다. 초기 오차 보정 과정에서 기준 센서와 타겟 센서에 같은 동적 입력을 인가한 후 결과를 분석하였다. 실험 결과를 통해 제안된 초기 오차 보정 방법이 실제로 매우 효율적이며 유용함을 확인할 수 있었다. Calibration of an MEMS inertial measurement unit is very important process for obtaining precise navigation performance. In this paper, one method is proposed to overcome a limitations on cost and efficiency using a relatively higher grade sensor and a rate table. The same dynamic input is applied to both the reference and the target sensors during and after calibration process, then the results are analyzed. The experimental results show that the proposed method is very effective and useful in practice.
GPS기반 항공 항법 장비를 위한 전파위협원 위치추적 시작품 개발
강재민,임덕원,천세범,허문범,염찬홍,Kang, Jae Min,Lim, Deok Won,Chun, Sebum,Heo, Moon Beom,Yeom, Chan Hong 항공우주시스템공학회 2014 항공우주시스템공학회지 Vol.8 No.2
In this paper, a prototype of GPS jammer localization system for precise landing is developed. The jammer localization system consists of the four jamming signal receivers for collecting RF signal, one central tracking station for estimating jammer position, and one monitoring station for displaying estimated position on the map. In order to estimate jammer location TDOA and AOA algorithm are introduced, and the function and design parameters of the developed prototype are proposed. CW, DSSS, Swept CW jamming signals were generated and used. From the results, it can be confirmed that developed system meets the performance goal.
저가형 GPS/IMU를 이용한 UAV 비행 제어 시스템 개발
구원모(Wonmo Koo),천세범(Sebum Chun),원대희(Dae Hee Won),강태삼(Taesam Kang),이영재(Young Jae Lee),성상경(Sangkyung Sung) 제어로봇시스템학회 2008 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.14 No.5
UAVs(Unmanned Aerial Vehicles) have many applications in military and commercial areas. The flight control system of UAVs is more important than manned aircraft"s because the mission of UAVs must be operated without a human pilot. But very heavy and expensive navigation system makes it difficult to develop UAV flight control system. In this research, GPS/IMU integrated navigation filter was developed for light weight/low cost flight control system of small UAVs. With this navigation filter, full flight control system which has real time operating capability has been developed. The performance of the flight control system is basically checked by HILSIM (Hardware In the Loop SIMulation). Finally, the flight control system is verified by showing performance test result under real flight environment.