• 제목/요약/키워드: 동력 하강 단계

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PID 제어기를 이용한 달착륙선의 powered descent phase 유도제어 (Control of powered descent phase for a Lunar lander using PID controller)

  • 조성진;민찬오;이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.408-415
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    • 2011
  • 달착륙은 크게 궤도이탈 단계, 동력하강 단계로 구성되어지며, 동력하강단계는 Braking, Approach, Final landing phase의 세부 3단계로 나누어진다. 본 논문에서는 동력하강 세부 3단계의 최적경로를 통하여 달착륙선의 착륙 제어를 수행하기로 한다. 우선 Gauss pseudo-spectral 방법을 통하여 기준 궤적을 생성하였고, 고도와 각 방향의 속도오차를 이용하여 PID 제어기를 생성하였다. 마지막으로 Matlab의 Simulink를 이용하여 달착륙선의 착륙단계 시스템을 구성하고 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

무인 달착륙선의 동력하강단계에서 자세각속도 영향에 따른 최적화 착륙궤적 분석 (Analysis of Optimal Landing Trajectory in Attitude Angular Velocity Influence at Powered Descent Phase of Robotic Lunar Lander)

  • 박재익;류동영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.402-409
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    • 2018
  • 이 논문에서는 무인 달착륙 임무를 위해 고려하고 있는 달착륙 시나리오를 제안하고 제안된 시나리오를 기반으로 동력하강단계에서의 최적화 착륙궤적을 구현한다. 동력하강단계에서 달착륙선의 자세 변화는 사용 연료량뿐만 아니라 영상기반 항법의 센서 운용에도 영향을 주므로 자세 변화가 급격하게 이루어지지 않도록 자세각속도를 최적제어 가격함수에 포함하고 이때 자세각속도의 영향을 조절하는 가중치가 최적화 착륙궤적에 미치는 영향을 분석한다. 분석된 결과를 바탕으로 연료 사용을 최소화하고 안정된 자세 변화를 갖도록 최적화 착륙궤적을 설계할 수 있는 적절한 가중치를 제시한다.

이륙 직후 동력 상실시 활주로로 선회 착륙을 위한 안전 고도에 관한 연구 (A Study on the Safe Altitude of Aircraft turning back to the Runway with Power Failure just after Take Off)

  • 송병흠;김갑수
    • 한국항공운항학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.25-38
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    • 1996
  • 본 연구에서는 항공기 사고의 70%이상을 차지하는 이 ${\cdot}$ 착륙단계 중에서, 이륙 직후 저고도에서 동력이 상실되었을 경우에 이륙활주로 방향으로 Turning Back하는 것은 어떠한 안전 한계를 지니고 있는지를 알아보기 위하여, 우선 조종사에 대한 설문 조사를 실시하여 비행 경력별로 이륙 직후 동력 상실시의 비상 처치 경향과 위험에 처할 확률을 조사하였다. 그리고 실제 활공 성능이 우수한 M20J 항공기와 기동 성능이 우수한 FH20 항공기를 이용한 비행 시험을 통하여 이륙 직후 Turning Back to Runway조작 시의 고도 손실과 선회시 하강율을 실험 자료로 구하였다. 비행 시험 자료를 비교 적용함은 물론 선회 소요 시간과 고도 손실, 선회율과 활공 속도와의 관계 등의 항공 역학적 이론을 적용한 분석 근거에 기초하여 안전하게 Turning Back to Runway 조작을 시작할 수 있는 안전 고도 한계 및 선회율을 제시하였다.

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비행프로파일에 대한 전기추진 경량비행기의 배터리 성능 예측 (Prediction of Battery Performance of Electric Propulsion Lightweight Airplane for Flight Profiles)

  • 김현기;김성찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.15-21
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    • 2021
  • 전기동력을 기반으로 하는 전기추진비행기는 화석연료 사용에 따른 CO2 발생을 줄여서 지구온난화에 대응할 수 있고 에너지의 효율적 사용을 통해서 장기적으로 비행기의 운용비용을 줄일 수 있다. 이런 이유로, 미국과 유럽연합 등 선진 항공국가에서는 미래의 완전한 전기비행기 구현을 위한 혁신적 기술개발을 선도적으로 진행하고 있다. 현재, 국내에서는 기존 2인승 엔진 비행기를 전기추진비행기로 개조하는 연구개발이 진행 중에 있다. 개조대상 비행기는 KLA-100으로써 엔진 장착공간과 부조종사 공간을 활용하여 배터리 팩을 설치하고, 30분의 비행시험을 목표로 하고 있다. 해당 목표를 달성하기 위해서는 배터리 성능이 보장되어야 하는데, 개조 비행기에는 비출력 150Wh/kg, 중량 200kg 그리고 C-rate 3~4인 리튬-이온(Li-ion) 배터리가 설치된다. 본 논문에서는 설계된 배터리 팩이 장착된 전기추진비행기의 비행 가능성을 사전에 점검하고자 한다. 이를 위해 30분 비행 프로파일을 시동 및 활주단계, 이륙단계, 상승단계, 순항단계, 하강단계, 착륙 및 활주단계로 구분하고, 각 단계에서 요구되는 배터리 용량을 계산하여 최종 목표로 하고 있는 30분 비행 가능 여부를 평가하였다. 또한, 비행속도에 따른 비행 가능시간과 항속거리를 분석하여 전기추진비행기용 배터리 팩의 비행성능을 파악하였다.