• 제목/요약/키워드: 유도법칙

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르야프노프 이론을 이용한 목표각 추종 유도법칙 설계 (Design of Aim Angle Following Guidance Law Using Lyapunov Theory)

  • 김기석;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.81-89
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    • 2002
  • 현재까지 개발된 다양한 형태의 유도법칙은, 유도개념에 따라 추적방식, 미사일과 표적에 의해 정의되는 방위각을 일정하게 유지시키는 유도법칙, 그리고 표적의 기동 예측에 기반한 유도법칙 등으로 분류할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 개념적인 유도목적을 일반화한 유도법칙을 제안하였다. 제안한 유도법칙은 충돌삼각형 상에서 정의된 목표각을 사용하는데, 목표각은 매개변수의 설정에 따라 다양한 형태가 될 수 있다. 르야프노프 이론을 사용하여, 제안한 유도법칙은 목표각 오차의 반응이 1차 시스템과 동일함을 증명하였다. 그리고 자동조종장치의 동역학이 느릴 경우는, 목표각 오차 반응을 2차 시스템으로 모사할 수 있는 유도법칙도 제안하였다. 제안한 유도법칙의 유용성을 보이기 위하여 측정잡음을 포함한 시뮬레이션을 수행하고 결과를 제시하였다.

Time-to-go 다항식 유도 법칙의 표적 가관측성 분석 (Target Observability Analysis of Time-to-go Polynomial Guidance Law)

  • 이창훈;김태훈;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.664-672
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    • 2010
  • 본 논문은 표적의 방향 정보만을 측정할 경우 $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성 분석을 다룬다. 본 연구에서는 직접적인 방법으로 표적의 가관측성을 분석한다. 등속도 표적에 대해 가관측성을 갖기 위한 조건들이 시선각의 함수로만 주어지기 때문에, $t_{go}$-다항식 유도법칙을 적용 했을 때 시선각의 닫힌 해를 도출하고, 이 닫힌 해를 가관측성 조건에 직접 대입하므로, $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성 특성을 해석한다. 표적의 가관측성은 유도법칙의 유도이득, 초기 유도 조건과 유도명령의 형상에 따라 달라진다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성을 검증한다.

기동표적에 대한 입사각 정의와 입사각 제어 유도법칙 (Definition of Impact Angle and Impact Angle Control Law Against Maneuvering Target)

  • 김현승;박상섭;유창경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.669-676
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    • 2015
  • 본 논문에서는 기동하는 표적에 대한 입사각 제어 유도법칙을 제안하였다. 제안된 유도법칙은 정지표적에 대한 최적입사각제어 유도법칙을 변형한 것으로서 기존의 PN(Proportional Navigation) 유도법칙에 입사각제어 항이 추가된 바이어스 PN 유도법칙의 형태를 갖는다. 시선각, 비행경로각, 그리고 표적에 대한 상대 비행경로각 관점에서의 세 가지 다른 종류의 입사각을 정의하였다. 다양한 공대공 교전 시나리오에 대한 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 검증하였다.

표적 가관측성 향상을 위한 Time-to-go 다항식 유도법칙 (Time-to-go Polynomial Guidance Law for Target Observability Enhancement)

  • 김태훈;이창훈;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.16-24
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    • 2011
  • 본 논문에서는 충돌각 및 종말 가속도를 제어하는 $t_{go}$-다항식 유도기법을 기반으로 표적 가관측성을 향상시키는 새로운 형태의 $t_{go}$-다항식 유도법칙을 제안한다. 제안한 유도법칙은 기존 $t_{go}$-다항식 유도명령에 거리오차와 비례이득으로 구성된 부가항을 합한 간단한 형태로서, 비례이득을 변화시킴에 따라 비행궤적의 형태를 결정할 수 있다. 또한 이는 $t_{go}$-다항식 유도가 가지는 충돌각 및 가속도 제어 특성을 그대로 유지한다. 본 연구에서는 제안한 유도법칙의 닫힌 해를 구하여 유도 특성을 고찰하고, 다양한 시뮬레이션을 수행하여 유도법칙의 타당성을 보이도록 한다.

충돌각 구속조건을 위한 보조루프 합성을 통한 준최적 호밍 유도법칙 (Suboptimal Homing Guidance Law by Synthesis of the Aided Loop for Impact Angle Constraint)

  • 이진익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.1006-1012
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    • 2007
  • 본 논문에서는 호밍 유도 비행체의 종말에서의 충돌각 구속조건을 고려한 준 최적 호밍 유도법칙을 제안한다. 기존의 일반 LQ 최적 제어와는 달리 추가적인 구속조건을 위해 여분의 자유도를 확보하도록 보조 루프를 도입하고, 도입된 부가항을 고려하여 Schwartz 부등식으로부터 최적 제어 입력을 설계한다. 비행체에 인가되는 전체 유도 명령은 최적해와 더불어 부가항을 합성한 준최적 유도법칙의 구조를 갖는다. 또한 제안한 유도법칙의 여러 가지 특성을 고찰하고 기존의 유도법칙들과 비교 연구도 수행한다. 다양한 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 유도법칙의 타당성을 보여준다.

시변 이득을 이용한 비행시간 및 충돌각 제어 유도법칙 (Guidance Law to Control Impact-Time-And-Angle Using Time-Varying Gains)

  • 이진익;전인수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.633-639
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하기 위한 새로운 호밍 유도법칙을 제안한다. 제안한 유도법칙은 기존의 충돌각 제어 유도법칙인 BPN을 근간으로 비행시간 제어를 위한 제어명령을 부가한다. 부가되는 제어명령은 요구되는 비행시간과 추정된 잔여 비행시간과의 오차로 구성되는 시변이득을 이용하여 산출한다. 따라서 비행시간 오차가 없는 경우 제안한 유도법칙은 BPN으로 수렴되어 안정된 호밍 루프를 구성하게 된다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

유도탄 응답지연을 고려한 실용적인 유도법칙 (A Practical Guidance Law Considering Missile Dynamics)

  • 김종주;유준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.658-665
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유도탄 응답지연을 고려한 실용적인 유도법칙을 제시한다. 유도탄의 속도벡터 방향을 조종할 수 있는 자세제어방식 autopilot을 갖는 유도탄을 고려하고, 최적제어이론을 적용하여 유도탄 응답특성에 따른 여러 가지 최적유도법칙을 유도할 수 있었으며, 실제적용 시의 문제점을 고려한 효율적인 유도법칙을 제안한다.

2차원 평면에서 이동장애물에 대한 항공기의 유도/회피기동 연구 (Aircraft Collision-Avoidance/Guidance Strategy in Dynamic Environments for Planar Flight)

  • 이인석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

외기권 표적 요격을 위한 제어시간 구속조건을 가지는 일반화된 유도법칙 (Generalized Guidance Law with Control Time Constraint for Exoatmospheric Target Interception)

  • 박봉균;김태훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권10호
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    • pp.814-822
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    • 2018
  • 본 논문은 제어시간이 제한된 유도탄에 적용하기 위한 유도법칙을 제안한다. 제안된 유도법칙은 잔여비행시간에 대한 다항식을 기반으로 설계되어 일반화된 형태를 가지게 된다. 또한 제어 종료시점에서 가속도 명령을 0으로 만들어 잔여비행시간(time-to-go) 추정 오차에 대한 민감도를 줄여주고, 단 분리 등의 이벤트 발생 시 비행 안정성을 증가 시켜줄 수 있다. 제안된 유도법칙을 적용하기 위한 잔여비행시간 추정방법을 제안하고, 고고도 방어요격탄의 중기 유도 및 종말 유도에 대한 적용 가능성을 제시한다. 다양한 시뮬레이션 수행을 통하여 제안된 유도법칙의 특성 및 성능을 분석한다.

위치 예측에 기반한 무인헬기 점항법 유도법칙 개발 (A Point Navigation Guidance Law for Unmanned Helicopter Using Predicted Position)

  • 김성필;이장호;김봉주;권형준;김응태;안이기
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 무인헬기에 적합한 새로운 형태의 점항법 유도법칙을 소개한다. 본 점항법 유도법칙은 미래의 예측 위치에 기반하여 자동제어부에서 사용할 속도와 방위각 명령을 생성해낸다. 무인기의 뱅크각을 통해 간접적으로 비행방향을 변경하는 기존의 점항법 유도법칙과 달리 본 유도법칙은 무인헬기의 속도벡터를 직접 변경하도록 속도 명령을 생성해낸다. 제안된 유도법칙의 검증을 위해 소형 무인헬기용 비행제어시스템을 개발해 비행 시험을 수행하였으며, 개발된 비행제어시스템은 비행제어 컴퓨터와 항법센서, 그리고 지상관제국으로 구성되어 있다. 비행시험을 통해 제안된 유도법칙이 성공적으로 작동함을 확인하였으며, 향후 경로추종 비행에 확장.적용할 계획이다.

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