필터실험( Filter 설계 및 Noise 제거)

목차

1. Filter 설계 및 Noise 제거
1-1. Longitudinal / Lateral acceleration filtering
1-2. Low-pass filter를 선택한 이유/특징

2. 차량용 Radar Sensor
2-1. Radar Sensor의 원리
2-2. 밀리파 웨이브 센서
2-3. 레이저 레이더

3. 차량궤적 그리기

본문내용

반사된 빛을 검출함으로써 거리나 속도를 측정하거나 물체의 종류 또는 모양을 알아내는 방법을 레이저 레이더(Laser Rader) 또는 라이더(Lidar ; Light Detection and Ranging)라 한다. 이 방법은 여러 가지 모양으로 발전되어 많은 계측 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 레이더를 이용하여 거리를 측정하는 것과 같은 원리로 물체에 짧은 레이저 펄스를 보낸다. 반사된 빛이 돌아오는데 걸리는 시간을 측정하면 물체까지의 거리를 알 수 있는 것이다. 정밀한 측정을 위해서는 레이저 펄스가 짧을수록 좋다. 예를 들면 1969년 아폴로11호가 달 표면에 역반사경을 두고 옴에 따라 10ns의 Q-스위치 루비 레이저를 사용하여 지구와 달 사이의 거리를 1.5m의 놀라운 정밀도로 측정한 바 있다. 레이저 레이더는 인공위성의 거리측정 및 추적, 일반적인 거리측량, 전투에서, 목표물까지의 거리측정 등 매우 다양한 분야에서 사용되고 있다. 매우 정밀한 거리측정을 함으로써 지각변동과 대륙이동을 탐지할 뿐만 아니라 지진 예측도 가능할 것으로 기대되고 있다. 또한, 인공위성이나 항공기에 설치하여 지면까지의 거리를 정밀 측정함으로써 3차원적 지각변동의 관측, 입체적 측량, 접근이 어려운 장소에 대한 입체 지형도 작성 등에 사용될 수 있다. 수중에서 잘 투과되는 청록색 레이저를 항공기에 설치함으로서 해저지도를 작성하기도 한다. 즉 바다 표면과 바닥에서 반사된 빛의 시간차로부터 수심을 측정하게 된다.
넓은 범위의 교통감시에는 마이크로파에 의한 레이더를 주로 사용하지만, 좁은 영역에서는 레이저 레이더가 매우 유용하다. 예를 들면 항공기가 착륙할 때 거리측정 정밀도의 향상, 기체의 식별, 활주로의 안전 확인등에 중요한 역할을 한다. 또 공항이나 항만에서 안개의 발생여부, 항공기의 이륙, 착륙 후에 발생하는 위험한 대기 요동의 관측 등에도 이용된다. 주사(scan)형 레이저 레이더는 촬상 장치로 쓰이는데, 이산화탄소 레이저와 헤테로다인(heterodyne) 수신방식을 사용하는 주사형 적외 촬상 장치가 개발되어 있다. 맑은 날에는 짧은 파장의 빛을 내는 야그 레이저나 GaAlas 레이저들이 유리하지만, 안개나 악천후의 경우에는 파장이 길어 투과율이 높은 도파형 이산화탄소 레이저나 TEA 펄스 이산화탄소 레이저 등이 효과적이다. 이와 같은 주사형 적외 레이저 레이더는 물체의 검지나 식별, 이동물체의 자동검지를 가능케 하므로 항만, 철도, 도로에 있어서 교통상태의 파악과 교통관제 저공비행시의 장애물의 검지와 안전운행 등의 폭넓은 응용분야에 유용할 것으로 기대된다.
3. 차량궤적 그리기
△t가 아주 작다고 가정하면 △t(0.005s)동안 움직인 거리(△D)는 다음과 같이 표현할 수 있다.
그리고 x축과 y축 방향으로 움직인 것을 계산하면
와 같이 된다. 그러므로 각도(φ)를 계산하고 이것을 x와 y에 대하여 각각 적분을 하면 x-y에 대한 궤적을 구할 수 있다.
각도(φ)는 각각 시간때 까지의 적분이므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
※ 자동차의 궤적

키워드

Radar ,   밀리파 ,   레이저 ,   웨이브 ,   차량궤적 ,   Noise ,   Longitudinal ,   기계실험