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GIS 부분방전 신호와 도착 시간차 분석을 통한 PD발생 위치 정확도 향상
최문규,박용우,윤충호,김순태,김국태 한국신뢰성학회 2014 한국신뢰성학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
GIS(Gas Insulated Switchgear)는 전력계통을 구성하는 설비의 한 부분으로써 전력공급에 있어서 중요한 설비이다. 전력을 공급하는 변전소의 88.5%의 점유율을 차지하는 전력시스템으로 산업안정화를 구성하는 요소로 고장예방을 위한 GIS내부의 예방적 진단을 통해 결함검출 중요성이 강조되고 있는 상황이다. 본 논문은 GIS 내부의 부분방전 신호의 도착시간 차이의 분석을 통해 PD발생 위치의 정확한 분석과 데이터 해석으로 부분방전 결함 위치추적의 정확도를 향상 하였다. 오실로스코프에서 검출된 시간 (△t)을 각각 5회 적용하여 결함을 검출하는 방법으로 산출 평균값을 적용하여 GIS 내부의 실제적인 예비결함을 추적하는 방법이다. 5회 평균값 적용결과, 계산된 GIS 내부 부분방전 발생 위치와 적출된 위치의 결과가 약 82 %의 정확도로 산출되었다. 부분방전위치의 정확도를 향상시키기 위한 효율적인 방법으로 도착 시간차의 평균화 방법 및 TOA (도착 시간차) 방법을 적용하여, 부분 방전이 발생할 경우 신호의 측정 및 분석을 통해 부분방전이 발생하고 있는 위치 추적 정확도가 향상되었음을 실험에서도 확인되었다.
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한현진,권태욱,Han, Hyeun-Jin,Kwon, Tae-Wook 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.5
오늘날 무선 장비들이 센서네트워크를 비롯한 매우 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 무선으로 연결된 센서들은 다양한 임무 수행을 위하여 많은 분야에서 활용되고 있다. 이런 임무를 수행하는데 있어 각 센서의 위치정보는 매우 중요한 시스템 관리의 요소가 된다. 센서노드간 거리 측정은 신호의 도착시간차(Time of Arrival; ToA), 신호세기(Received Signal Strength: RSS), 신호각도(Angle of Arrival: AoA)에 기반을 둔 방법 등이 있다. 무선 센서네트워크에 배치되어 있는 각 센서노드간 정확한 거리 식별을 위해 기존의 거리 측정 방법을 보완하여 거리 오차를 줄이는 ToA기반의 RSS보정 방법을 제안한다. 구체적으로 초음파를 통한 거리측정 값에 맵(RF-MAP)을 통해 보정한 RSS값을 가중치로 보정하여 기존의 거리 측정 방법보다 측정오차를 감소시킬 수 있었다. 실험을 통해 본 연구 방법이 기존 ToA보다 실내($5m{\times}7m$)에서 평균 0.1cm, 실외($10m{\times}10m$) 평균 0.6cm 측정 오차를 줄일 수 있음을 확인 할 수 있었다. Nowadays, wireless infrastructures such as sensor networks are widely used in many different areas. In case of sensor networks, the wirelessly connected sensors can execute different kind of tasks in a diversity of environments, and one of the most important parameter for a successful execution of such tasks is the location information of each node. As to localization problems in WSNs, there are ToA (Timer of Arrival), RSS (Received Signal Strength), AoA (Angle of Arrival), etc. In this paper, we propose a modification of existing ToA and RSS based methods, adding a weighted average scheme to measure more precisely the distance between nodes. The comparison experiments with the traditional ToA method show that the average error value of proposed method is reduced by 0.1 cm in indoor environment ($5m{\times}7m$) and 0.6cm in outdoor environment ($10{\times}10m$).
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마이크로폰 어레이를 이용한 도착 시간 차 기반 소총화기 탄착점 추정 시스템
원종성,박규식,Won, Jongseong,Park, Kyusik 한국음향학회 2018 韓國音響學會誌 Vol.37 No.4
본 논문은 마이크로폰 음향 센서를 이용한 소총화기 탄착점 추정 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존 신호 도착시간(Time of Arrival, ToA) 방식을 신호 도착 시간 차(Time Difference of Arrival, TDoA) 방식으로 확장 발전시켜 시간 동기화 문제를 해결하였고, 실제 사격 실험을 통해 알고리즘의 성능을 검증하였다. 실제 탄착점과 알고리즘으로 연산된 탄착점의 비교 분석을 통해 제안 시스템이 허용 오차 범위 내에서 정확히 탄착점을 추정하고 있어 우수한 성능을 보이고 있음을 확인하였다. This paper proposes an impact point estimation algorithm of the rifle using microphone sensors. The proposed algorithm resolves the time synchronization problem by expanding the existing ToA (Time of Arrival) method to TDoA (Time Difference of Arrival) method and verifies the performance of the algorithm through the actual shooting experiments. By comparing analysis of the actual and the estimated impact points by the algorithm, it is confirmed that the proposed algorithm has excellent performance by estimating the impact point accurately within the tolerance range.
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TDOA 방식 기반 3-D 위치 추정을 위한 BLUE 추정기
이영규(Young-kyu Lee),양성훈(Sung-hoon Yang),권택용(Tac-Yung Kwon),이창복(Chang-bok Lee),박병구(Byung-koo Park),이원진(Won-jin Lee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.10B
이 논문에서는 발신자가 송출한 신호를 이용하여 TDOA(Time Difference of Arrival) 방식으로 발신자의 3 차원 위치를 추정할 때, BLUE(Best Linear Unbiased Estimator) 추정기를 닫힌 해 형태로 구하였다. 4 개의 기준국 또는 센서를 사용하여 3차원의 발신자 위치를 추정할 때, BLUE 추정기를 구하기 위해서 발신자의 위치에 대한 기준 위치를 설정한 후 이를 1 차 Taylor 급수로부터 유도된 근사화된 TDOA 쌍곡선 방정식을 사용하였다. 이 논문에서 근사화를 통해 구해진 유도식은 각 기준국 또는 센서에서의 TOA(Time of Arrival) 측정 잡음이 서로 상관관계가 없고 독립적이라는 가정하에서, 백색 가우시안 잡음에 대해서뿐만 아니라 평균이 제로인 모든 잡음에 대해서 적용할 수 있다. In this paper, we derived a closed-form equation of a Best Linear Unbiased Estimator (BLUE) estimator for the 3 dimensional estimation of the position of the emitter based on the Time Difference of Arrival (TDOA) technique. The BLUE derived for the case of estimating 3 dimensional position of the emitter with 4 base stations or sensors, and for this purpose, we used an approximated equation of the TDOA hyperbola equation obtained from the first order Taylor-series after setting the reference points of the position. The derived equation can be used for any kind of noises which are uncorrelated in each other in the TOA measurement noises and for a white Gaussian noise also.
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Hybrid TDOA 알고리즘 기반의 Airborne Emitter 위치탐지를 위한 Ground-Platform 센서의 위치 최적화
박진오,이우석,유병석,국찬호,정재우,Park, Jin-Oh,Lee, Woo-Seok,You, Byung-Sek,Kook, Chan-Ho,Chung, Jae-Woo 한국군사과학기술학회 2010 한국군사과학기술학회지 Vol.13 No.5
This paper considers the problem of time difference-of-arrival(TDOA) source localization when the TDOA and angle of arrival(AOA) measurements from an airborne emitter source are subject to ground-platform sensor position. The optimization of sensors' position is a challenging problem and a solution with good localization accuracy has yet to be found. This paper proposes an estimator that can achieve these purposes and provides optimized sensor position for good localization accuracy using the proposed estimator. The developed algorithm and sensor position are then examined under the special case of a single airborne source. The theoretical developments are supported by simulations.
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