항공우주기술 (Aerospace Engineering and Technology)

한국항공우주연구원 (Korea Aerospace Research Institute)
권호 표지

발사체 상단 자세제어용 추력기시스템 명령생성방식 연구

A Study on Command Generation Methods of Reaction Control System for Upper Stage Attitude Control of Launch Vehicles

  • 투고 : 2014.05.19
  • 심사 : 2014.07.01
  • 발행 : 2014.07.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문에서는 3구 추력기 2모듈 형태의 추력기시스템 기준으로 발사체 상단 자세제어용 추력기시스템 명령생성방식 2가지를 제시한다. 하나는 혼합오차함수를 이용하는 방식이고, 다른 하나는 명령혼합함수를 이용하는 방식이다. 시뮬레이션을 통해 두 방식을 비교 분석한 결과, 제어축 간의 상호 간섭, 각축 제어기의 독립적인 설계와 분석 용이성, 비행성능 예측 가능성 등의 관점에서 명령혼합 알고리듬이 상대적으로 유리함을 보인다.

This paper suggests two kinds of reaction control system command generation methods for upper stage attitude control of launch vehicles. The reaction control system is assumed to consist of two sets of three nozzles. One operation technology is based on mixed attitude error functions, and the other is based on command mixing functions. Both are compared via simulations. The simulation results show that the latter is comparatively preferable in terms of interference among control axes, independency of controller design and analysis among axes, and prediction of flight performance of each control axis.

키워드

참고문헌

  1. W. Haeussermann, "Guidance and Control of Saturn Launch Vehicles," AIAA Second Annual Meeting, AIAA Paper No. 65-304, July 1965.
  2. NASA TMX-72151, Saturn-V Flight Manual, 1968.
  3. NASA TMX-59479, Saturn-IB Control System Information for SA-203, 1966.
  4. NASA CR-54466, Flight Dynamics and Control Analysis of the Centaur Vehicle (Atlas/Centaur AC-5), January 1965.
  5. 선병찬, 박용규, 오충석, 노웅래, "발사체 상단 자세제어시스템 성능요구규격 연구," 한국항공우주학회 2013 추계학술대회, 2013년 11월.
  6. 선병찬, 박용규, "추력기를 이용한 우주비행체 자세제어설계," 항공우주기술 4권 1호, 2005년 7월.
  7. 선병찬, 박용규, 오충석, 노웅래, "나로호 질소 가스 추력기시스템 자세제어기 설계 및 종합 성능시험," 항공우주기술 11권 2호, 2012년 11월.
  8. B.C.Sun, Y.K.Park, W.R.Roh, G.R.Cho, "Attitude Control Design and Test of KSLV-I Upper Stage," 60th International Astronautical Congress, Daejeon Korea, September 2009.