• 제목/요약/키워드: 비례 항법

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충돌각 제어 호밍유도법칙의 역최적 문제 (Inverse Optimal Problem for Homing Guidance with Angular Constraint)

  • 이진익;이용인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.412-418
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    • 2007
  • 본 논문에서는 충돌각 구속조건을 갖는 비행체 호밍 제어 유도법칙에 대한 역최적 문제를 제시한다. 편향비례항법 유도법칙의 이득과 LQ 문제에서의 가중치와의 관계를 규명하고, Riccati 방정식으로부터 제어입력이 LQ 최적제어가 되기 위한 영역을 제시한다. 이를 근거로 종말 구속조건을 만족하는 호밍 유도법칙의 제어이득이 최적제어법칙이 되기 위한 범위를 제안한다. 이론적 해석 결과의 타당성은 3-DOF 모의시험을 통하여 확인한다.

심층 강화학습을 이용한 시변 비례 항법 유도 기법 (Time-varying Proportional Navigation Guidance using Deep Reinforcement Learning)

  • 채혁주;이단일;박수정;최한림;박한솔;안경수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.399-406
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    • 2020
  • In this paper, we propose a time-varying proportional navigation guidance law that determines the proportional navigation gain in real-time according to the operating situation. When intercepting a target, an unidentified evasion strategy causes a loss of optimality. To compensate for this problem, proper proportional navigation gain is derived at every time step by solving an optimal control problem with the inferred evader's strategy. Recently, deep reinforcement learning algorithms are introduced to deal with complex optimal control problem efficiently. We adapt the actor-critic method to build a proportional navigation gain network and the network is trained by the Proximal Policy Optimization(PPO) algorithm to learn an evasion strategy of the target. Numerical experiments show the effectiveness and optimality of the proposed method.

비례항법을 이용한 무인 항공기의 최적 충돌 회피 기동 (Proportional Navigation-Based Optimal Collision Avoidance for UAVs)

  • 한수철;방효충
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.1065-1070
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    • 2004
  • Optimal collision avoidance algorithm for unmanned aerial vehicles based on proportional navigation guidance law is investigated this paper. Although proportional navigation guidance law is widely used in missile guidance problems, it can be used in collision avoidance problem by guiding the relative velocity vector to collision avoidance vector. The optimal navigation coefficient can be obtained if an obstacle if an obstacle moves at constant velocity vector. The stability of the proposed algorithm is also investigated. The stability can be obtained by choosing a proper navigation coefficient.

리아프노프 방법을 이용한 3차원 비례항법의 성능분석 (Performance analysis of the three dimensional pure PNG law via Lyapunov-like method)

  • 송성호;하인중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.584-589
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    • 1992
  • The 3-dimensional PPNG(Pure proportional navigation guidance) law was proposed about forty years ago, but the satisfactory analysis of its performance has not been presented since then. In this note, we prove under some reasonable assumptions that the missile guided according to this 3-dimensional PPNG law can always intercept a randomly maneuvering target if (1) the target acceleration varies with a certain bound, (2) the navigation constant is selected large and (3) the initial heading error is small. We introduce a Lyapunov-like method that proves to be a very powerful tool in obtaining our results.

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RF 방전을 이용한 소형 링 레이저 자이로스코프의 개발 (Development of a RF Excited Ring Laser Gyroscope)

  • 손승현;조현주;김완식;김의찬;전갑송;김회영;윤성진;이재철
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.270-271
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    • 2003
  • 링 레이저 자이로스코프는 회전각을 검출하는 센서로서 광학식이 가지는 정밀함과 견고성으로 관성항법을 비롯한 운동 제어를 필요로 하는 여러 분야에서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체해 오고 있다. 링 레이저 자이로는 세 개 또는 네 개의 반사경으로 밀폐된 고리형 공진기를 구성하고 He-Ne 기체를 봉입하여 방전시킴으로써 서로 반대 방향으로 진행하는 레이저를 동시에 발진시키면 Sagnac 효과에 의해 공진기의 회전각에 비례하여 두 레이저의 주파수 차이가 발생하는 원리를 이용한다. (중략)

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스트랩다운 탐색기를 장착한 전술유도탄의 UKF 기반 종말호밍 유도 (Terminal Homing Guidance of Tactical Missiles with Strapdown Seekers Based on an Unscented Kalman Filter)

  • 오승민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.221-227
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    • 2010
  • 일반적인 전술유도탄에서 표적획득 센서로 사용되는 김발형 탐색기(Gimballed Seeker) 는 탐색기의 표적획득부가 유도탄의 동체운동과는 독립적으로 관성좌표계 상에서 표적을 지향하게 하여 비례항법 유도명령 생성에 필요한 유도탄/표적간의 시선 각속도 정보를 직접 제공한다. 반면 최근에는 탐색기 전체가 유도탄 동체에 고정됨으로써 정비보수 용이, 고장수리 감소, 단가감소 측면 등에서 유리한 동체고정 탐색기(Strapdown Seeker)에 대한 연구가 부분적으로 수행되고 있다. 그런데 동체고정 탐색기에서는 비례항법에 필요한 시선각속도가 직접주어지지 않고 탐색기 영상 평면에 맺힌 표적영상으로부터 유도명령생성에 필요한 정보를 추출하여야 한다. 본 연구에서는 먼저 스트랩다운 탐색기로부터 주어지는 표적정보를 바탕으로 언센티드 칼만필터(Unscented Kalman Filter, UKF)를 적용하여 유도탄과 표적간의 상대운동을 추정한다. 추정된 상대운동 정보를 이용하여 유도명령을 생성하고 유도탄과 표적간의 조우운동을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

거리에 비례하는 오차를 고려한 eLoran 항법 알고리즘 (eLoran Navigation Algorithm Considering Errors Proportional to the Range)

  • 송세필;최헌호;김영백;이상정;박찬식
    • 전기학회논문지
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    • 제60권12호
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    • pp.2326-2332
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    • 2011
  • eLoran is enhanced Loran-C and eLoran is researched for as GPS backup system because this system is resistant to signal interference and has high accuracy. TOA measurements of eLoran include errors proportional to the range such as PF, SF, ASF and EF. Therefore these error factors must be compensated for improved accuracy of position. Generally, error models or GPS aided compensation methods are used, but these methods are limited by lack of infrastructure or system performance. Therefore, this paper proposes new model of error factors included in eLoran TOA measurements and navigation algorithm using this model. Error factors in this model are sum of a certain size of error and error proportional to the range. And feasibility and performance of proposed navigation algorithm are verified by using raw measurements.

동적지연을 포함하는 편향 비례항법 유도루프의 해석 해를 이용한 정밀 충돌각 제어 (Precise Impact Angle Control Using Analytic Solution of Biased Proportional Navigation with Single Dynamic Lag)

  • 문한빛;나원상;황익호;김용정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1736-1737
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    • 2011
  • This paper deals with the problem of precise impact angle control of an actual homing missile guided by biased proportional navigation (BPN). To do this, the BPN guidance loop including dynamic lag is modeled as the confluent hyper-geometric differential equation and its analytic solution is derived. Based on the solution, a systematic way to determine the bias constant is newly devised. Different from the existing BPN solution obtained by ignoring the dynamic lag, the proposed one can exactly describe the behavior missile before target interception. hence it is drastically improved the angle constrained terminal guidance performance.

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근접영역에서의 IR 탐색기 정보를 이용한 표적적응유도 (Target Adaptive Guidance Using Near-Zone Information from IR Seeker)

  • 엄태윤;김필성
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.113-119
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    • 2002
  • A target adaptive guidance(TAG) algorithm is proposed employing the near-zone signal that can be measured from an infrared seeker. The guidance order is composed of a conventional PNG command and an additional command to be calculable from an additional LOS rate between a hot point of target and a required intercept point. The characteristic of the near-zone signal is similar to that of LOS rate that is inversely proportional to the square of time-to-go. Hence the proposed scheme can be applied to real systems with no estimator for time-to-go. From analysis results on the miss distance with perfect missile and perfect seeker, it follows that the proposed TAG algorithm guarantees missile to be ideally guided to the required intercept point. And it is less affected by the TAG start time and a proportional navigation ratio than other TAG schemes using a LOS rate such as a step bias or a ramp bias.

3차원 일대일 충돌 감지 및 회피 알리고리듬 (Algorithm for Pairwise Collision Detection and Avoidace in 3-D)

  • 김광연;박정우;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.996-1002
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 일대일 충돌 감지, 충돌 회피 및 경로점 유도를 위한 알고리듬에 대해 다룬다. 항공기는 질점 모델로 가정하였다. 충돌 감지는 최근접점까지 남은 시간과 그 때의 거리를 기준 값과 비교하여 수행하였다. 충돌 회피는 최적 제어 이론을 이용하여 최종 시간에서의 상대 거리를 최대화하는 가속도 입력을 계산하여 수행하였다. 경로점 유도는 잘 알려진 비례항법유도를 적용하였다. 제안된 알고리듬의 성능은 두 개의 시나리오를 통하여 검증하였다.