• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.221-228
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• 2014

본 논문은 유도형 활공 탄약의 운용 개념을 소개하고, 이를 위한 항법 알고리듬을 제안하였다. 유도형 활공 탄약은 기존의 유도형 탄약과는 다르게 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하며, 이를 위해 날개 전개 전 탄체의 회전은 제거된다. 따라서 일정한 회전속도를 고려한 기존 유도형 탄약 항법 알고리듬은 활공 중에는 사용할 수 없다. 또한 탄체의 회전이 제거되면 회전 관성이 작아져 횡축이 불안정해져 횡축 가속도를 제어해야 하고, 이로 인해 롤 자세에 의한 횡축 중력 가속도 성분을 알 수 없다. 따라서 횡축 중력 가속도 성분을 기반으로 롤 자세를 추정하는 등속 수평 비행 상태를 가정한 기존 항법 알고리듬은 사용할 수 없다. 본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 회전 중 상태 추정을 위해서는 Lucia가 제안한 알고리듬을 사용하였고, 활공 중 상태 추정을 위해서는 새로운 항법 알고리듬을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권3호
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• pp.229-236
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• 2014

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 유도 법칙 및 제어기에 대해서 연구하였다. 기존의 유도형 탄약은 활공 없이 목표물을 타격하기 위한 유도 단계만 있지만, 유도형 활공 탄약은 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하기 때문에 활공 유도 단계가 추가 되어야 한다. 본 논문에서는 벡터필드를 이용하여 탄약의 진입각을 만족시키기 위한 경로점까지 유도하였고, 종말 유도에서는 목표물 타격을 위해 비례항법유도 기법을 적용하였다. 또한 각 활공 영역별로 운동 모델을 선형화하고 각각에 맞는 제어기를 설계한 후, 선형 보간법을 이용하여 제어기의 이득 값을 계산한 뒤 제어에 사용하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.133-134
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• 2015

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 방향과 자세 제어를 위한 4축 조종 날개의 위치 제어용 Sensorless BLDC 전동기 구동 시스템을 개발하였다. HILS(Hardware in the loop system)를 이용하여 유도형 탄약의 발사 조건과 비행 환경을 시뮬레이션하면서 비행 시 발생하는 공력 부하를 기구부로 재현하였고 이러한 조건하에서 4축 조종 날개의 위치 제어 특성을 확인함으로써 개발된 구동 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.49-56
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• 2019

전산해석과 풍동시험을 이용하여 유도형 활공탄약의 공력특성을 연구하였다. 전산해석으로는 반실험적 기법인 Missile DATCOM과 전산유체역학 해석프로그램인 FLUENT를 사용하였다. 유도형 활공탄약에 대해 양력 및 항력, 피칭모멘트 등을 계산하여 기본적인 공력특성을 확인하였으며 기존의 탄약과는 전혀 다른 공력특성을 갖는 것을 확인했다. 전산해석을 통해 얻은 결과는 풍동시험을 통해 얻은 결과와 대체적으로 유사했다. 반실험적 기법으로 얻은 결과 중 피칭모멘트 값은 풍동시험결과와 약간 차이가 났지만, 전체적으로 전산해석의 결과는 시험결과와 유사한 경향과 값을 나타냈다. 본 연구를 통해 유도형 활공탄약의 공력특성을 확인하였으며, 유도형 활공탄약 초기설계 시 공력특성 분석을 위해 반실험적기법 및 전산유체역학적 해석 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.49-50
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• 2014

본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 비행경로 제어와 자세유지를 위해 장착된 꼬리 날개 구동을 위한 BLDC 전동기 제어시스템을 개발하였다. 이 시스템에서는 높은 고도에서의 비행 시 압력에 취약한 홀(Hall) 센서와 같은 회전자의 위치 검출 센서를 사용하지 않는 센서리스(Sensorless) 구동 방식을 적용하였다. 측정된 극전압으로부터 상전환 신호를 추출하여 BLDC 전동기의 센서리스 구동을 실현하였으며, 또한 상전환 신호로부터 추정된 속도를 사용하여 속도 제어를 통해 꼬리날개의 변위 명령 추종을 위한 위치 제어를 수행하였다. 실제 구현된 시스템에서의 실험을 통해 개발된 센서리스 제어 알고리즘을 적용하여 위치 제어의 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.681-689
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• 2020

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.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권5호
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• pp.373-381
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• 2021

본 논문에서는 저속 롤링하는 유도형 탄약 모사체가 시간 지연된 측정치를 획득하였을 때 시간지연을 고려하여 탄약의 롤각을 추정하는 방법을 다루며 비행 실험을 통해 이를 검증한 결과를 소개한다. 수치적 안정화 및 잡음 제거를 위해 저역 통과 필터와 같은 후처리를 거친 측정치의 시간지연 정도를 사전에 파악하여 시간 지연의 분포를 모델링하며 이 분포를 활용한 증강 상태 칼만필터를 설계한다. 비행 실험에서는 대형 고정익 항공기를 이용해 표고 약 250m의 고도에서 수평방향으로 28m/s의 속력으로 탄약을 투하하였으며 탄약 내부의 반동차를 이용해 탄체를 롤축 회전시켰다. 상용 GPS/INS의 롤값과 제안한 방법으로 추정한 롤값의 비교를 통해 측정치 시간 지연보상을 반영한 필터 설계가 유효함을 보인다.

• 산업기술연구
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• 제35권
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• pp.9-13
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• 2015

In this paper, a new excitation scheme is developed to increase the output torque of the sensorless BLDC(Brushless DC) motor(BLDCM), which drives fins to control the flight attitude of a guided artillery munition. The proposed scheme is based on a 12-step excitation strategy combining two-phase and three-phase excitations. The proposed 12-step excitation scheme can produce more torque than a typical 6-step scheme for the start-up and synchronous operation in the sensorless BLDCM drive. The simulation and experimental results on the sensorless BLDCM drive system to control the fin were verified the validity of the proposed scheme.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.965-972
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• 2016

유도형 탄약은 비행속도 증가를 이용한 기존의 사거리 증가 방식과 다르게 정밀 유도제어를 사거리 연장 및 정밀 타격하는 기술을 기반으로 한다. 고회전으로 상승하는 탄은 탄도 정점에서 후미 날개를 전개하여 회전을 감소하고, 최종적으로 회전을 제거한 후 비행하게 된다. 주 날개 전개 전 탄체 뒤집힘 감지를 위하여 자세 추정이 요구되는데, 회전 감속 중에서는 일정한 회전을 가정한 기존의 유도무기 자세 추정 기법을 사용할 수 없다. 또한, 비행 시에는 횡축 가속도를 제어하기 때문에 중력 가속도 성분을 기반으로 하는 일반적인 무인기의 자세 추정 기법은 큰 오차를 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 저속 회전 및 비행 중 자세추정기법을 제시하고, 무인기에 탑재하여 비행 실험을 통해 검증하였다. 저속 회전 중 자세 추정 기법은 롤 각을 상태변수로 갖는 칼만 필터 형태로 구성하였다. 비행 시 자세 추정 기법은 사원수를 이용한 곱연산 확장형 칼만 필터를 기반으로 하며, 가속도 측정치가 중력 가속도뿐만 아니라 선회에 의한 구심력을 포함하도록 측정 모델을 개선하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권6호
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• pp.21-29
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• 2008

Korean army currently considers the development of the advanced MLRS(Multiple Launcher Rocket System) as a new alternative, which responses on the renovation of the artillery and future battle field environment. Therefore, This study suggests that the development methods of MLRS based on the analysis of the future battle field environment, world wide development trends of the MLRS and operation states of the domestic MLRS. According to this study, the development methods of new generation MLRS should be included a 230/130mm combined launcher competible with conventional 227mm on the vehicle, advanced FCS(Fire Control System), GPS/INS integration navigation system, Pod of ammunitiom, ammunition carrring vehicle and guided rocket munitions, etc.