A Study on Flight Characteristics and Flight Control Methodology for a Wing In Ground Effect Vehicle

지면효과익기의 비행특성 해석 및 비행제어 방식에 관한 연구

In this study an analysis on flight characteristics and flight control methods for a wing in ground effect vehicle is made. In order to closely view its nonlinearity a few limit cycles are examined and related to the characteristics of the linearized systems. Several flight control methods are compared for the cruise mode with initial height error and command tracking mode of ascending, cruise, and descending. In comparison performance and the implementation aspects are examined. For the possible control inputs, combinations of elevator, thrust, and flap are considered and LQR-based output command tracking scheme is applied in the control system design.

본 논문에서는 지면효과익기의 종운동 비행특성을 해석하고 비행제어 방식에 관한 비교연구를 한다. 먼저 비행 동특성을 해석하기 위해 지면효과익기가 지닌 것으로 알려진 비선형 특성을 제한 사이클을 통하여 살펴보고 또 선형화되었을 때의 특성과 연관하여 살펴본다. 또한 제어방식을 비교연구하기 위해 순항시에 고도오차가 있는 경우와 상승, 순항, 하강모드에 대한 명령추종관점에서 제어시스템의 성능 및 제어입력 실현 가능성을 비교한다. 제어입력으로는 승강타, 추력제어, 플랩 등의 조합을 고려하고 제어기법으로는 선형이차레귤레이터에 기반한 출력명령추종제어를 적용한다.