A Study on Improvement of Roll Autopilot System

The fighter aircraft uses several different loading configurations for air-to-surface and air-to-air combat missions. To maintain wings-level flight with an asymmetric weapon configuration, a pilot controls a roll trim system. However, it is difficult to apply an accurate roll trim input for wings-level flight in the actual flight under disturbance. The inaccurate roll trim input degrades the performance of the roll autopilot system. In this paper, to solve this problem, an integrator was additionally designed in the command part of the roll autopilot system. The initial transient response was improved by scheduling the limiter to restrict the roll attitude error. As a result of the evaluation of the simulation for the designed flight control law, the roll attitude following performance was found to be improved in the autopilot system operation under the inaccurate roll trim condition.

가로축 자동비행시스템 개선에 관한 연구

전투기는 공대지 및 공대공 전투임무를 위한 다양한 외부 무장형상으로 운용된다. 무장발사로 인한 비대칭 무장형상에서는 조종사가 롤트림 입력을 인가하여 수평비행을 유지한다. 그러나 외란이 있는 실제 비행 중에는 수평비행을 위해 정확한 롤트림 입력을 인가할 수 없다. 이러한 상태에서 자동비행시스템 인가 시에는 부정확한 롤트림 명령의 영향으로 롤자세각 오차가 발생하여 롤축 자동비행시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 롤축 자동비행시스템 명령 단에 적분기를 설계하여 롤자세각의 정상상태 오차를 제거하였다. 또한, 롤자세각 오차량을 제한하는 제한기를 비행영역에 따라 스케줄링하여 초기 과도응답을 개선하였다. 시뮬레이션 평가한 결과, 설계된 비행제어법칙은 부정확한 롤트림 상태에서 자동비행시스템을 운용 시에 롤자세각 추종 성능을 개선함을 확인할 수 있었다.