Verification of Roll Angle Estimation Performance of Slowly Rolling Guided Munition by Flight Experiment

This paper presents methods and results of both flight test examining roll angle estimation performance of slowly rolling munition forced to spin in the air, and fabricating a replica of guided munition. Guided munition was deployed from multi rotor type UAV mother ship whose altitude and velocity was conveyed to it as initial state. Flight test scenario is composed of a sequence of munition drop(deployment), munition spin, roll angle estimation and stabilization. Munition was deployed from mother ship at around 200m high with horizontal velocity of 15m/s, and was made spun using internal reaction wheel. Performance analysis on roll angle estimation is provided in comparison with commercial aerospace graded GPS/INS. Moreover, several mechanisms that rotates munition using reaction wheel, and actual product that realizes one of them are introduced.

비행 시험을 통한 저속 회전 유도형 탄약의 롤각 추정 성능 검증

본 논문에서는 유도형 탄약의 모사 기체를 제작하고 공중에서 탄체에 롤축 회전을 인가한 뒤 롤축 저속 회전 중인 탄체의 롤각 추정 성능을 실험적으로 검증한 방법과 결과를 소개한다. 멀티로터형 무인기를 모선으로 사용해 유도형 탄약 모사 기체에 초기 속도와 고도를 부여하였으며 탄체 투하, 탄체 회전, 롤각 추정 및 안정화로 이어지는 비행 시험 시나리오를 통해 롤각 추정 결과를 분석한다. 약 200m의 고도에서 수평 방향으로 15m/s의 속력으로 탄체를 투하한 뒤 내부의 반동차(Reaction Wheel)를 사용하여 탄체를 회전시켰으며 특히, 상용 GPS/INS와의 비교를 통해 롤각 추정 결과를 제시한다. 아울러, 반동차를 이용하여 공중에서 탄체를 롤축 회전시키는 메커니즘들을 비교하고 실제 구현한 결과도 소개한다.