• 제목/요약/키워드: 표적지향 안정화 시스템

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대부하 정밀 표적지향 안정화 시스템의 비선형 제어기법 연구 (Nonlinear Control of High Precision Pointing Stabilization Systems with Heavy Loads)

  • 이대옥;강태하;김학성;박광웅
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.157-178
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    • 2001
  • In this paper, the nonlinear control of high precision pointing stabilization system using feedback-linearization design methodology based on system parameter identification is discussed. Modern nonlinear servomechanism theory is adapted to cope with the hard nonlinearities inherent in the turret system. The mathematical models of electrical turret driving system to develop a high performance control algorithm are derived, and the parameter estimation algorithm identifying the unknown system parameters such as vicious and coulomb frictions, stiffness and inertia is developed. Through computer simulation and experiments, it is shown that pointing and tracking accuracy and stabilization against the wideband stochastic disturbance induced by vehicle running on the bump course are improved. Therefore, it is considered the proposed nonlinear control technique is effective in counteracting the nonlinearities and disturbances.

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전차포 표적지향 시스템의 안정화ㆍ구동성능 향상연구 (Performance Improvement of the Tank Gun-Pointing System Stabilized Drive)

  • 이대옥;김학성;안태영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.65-81
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    • 1998
  • Objective technology development has been carried out aiming performance improvement of the stabilized gun-pointing system for Type-4 tank. The full nonlinear simulation programs with gun bending modes and nonlinearities were developed to estimate, analyze and design the driving and stabilization system, and validated through the comparisons between simulations and test results of the existing Type-1 tank. The prototype is designed, fabricated, tested and evaluated on the test range as well as in the laboratory and followed by development and operational tests. The performance test results on stationary and on-the-move conditions are turned out to be superior to those of the advanced tanks developed in foreign countries.

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리졸버를 이용한 2축 김발 시스템의 공간 안정화 루프 설계에 대한 연구 (A Study of Stabilization Loop Design for a Two Axis Gimbal System Using Resolver)

  • 강호균;성기준;김성운;여보연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.303-304
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    • 2007
  • 항공기, 차량, 유도탄 둥과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서 시선을 안정화하는 외부의 추적 루프와 내부의 안정화 루프(또는 속도 루프)가 있고, 또한 표적을 추적하기 전 표적을 지향하고 포착하기 위해 김발을 동체에 대해 일정한 각도로 유지하기 위한 위치 루프도가지고 있다. 일반적으로 안정화 루프는 각속도를 측정하기 위한 검출기로 자이로를 사용하고, 위치 루프는 김발각을 제어하기 위한 위치 검출기를 사용한다. 그러나 안정화 루프에 사용되는 자이로는 루프 성능을 최적으로 하기 위해서 고성능/고가의 자이로가 사용되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 위치 루프에 사용되는 위치 센서인 리졸버를 사용하여 고성능/고가의 자이로 센서 없이 안정화 루프를 설계하였고, 리졸버를 사용하여 설계된 안정화 루프가 동적인 플랫폼에 사용될 수 있는지 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 통해 분석하였다.

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표적지향 시스템의 안정화 성능 향상을 위한 실험적 외란 보상 제어기 설계 (Experimental Design of Disturbance Compensation Control to Improve Stabilization Performance of Target Aiming System)

  • 임재근;강민식;유준
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권8호
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    • pp.897-905
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    • 2006
  • This study considers an experimental design of disturbance compensation control to improve stabilization performance of main battle tanks. An adaptive non-parametric design technique based on the Filtered-x Least Mean Square(FXLMS) algorithm is applied in the consideration of model uncertainties. The optimal compensator is designed by two-step design procedures: determination of frequency response function of the disturbance compensator which can cancel the disturbance of series of single harmonics by using the FXLMS algorithm and determination of the compensator polynomial which can fit the frequency response function obtained in the first step optimally by using a curve fitting technique. The disturbance compensator is applied to a simple experimental gun-torsion bar-motor system which simulates gun driving servo-system. Along with experimental results, the feasibility of the proposed technique is illustrated. Experimental results demonstrate that the proposed control reduces the standard deviation of stabilization error to 47.6% that by feedback control alone. The directional properties of the FXLMS Algorithm such as the direction of convergence and its convergence speed are also verified experimentally.

자동 비행 소형 무인 회전익항공기의 영상정보를 이용한 지상 이동물체 추적 연구 (Tracking of ground objects using image information for autonomous rotary unmanned aerial vehicles)

  • 강태화;백광열;목성훈;이원석;이동진;임승한;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.490-498
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    • 2010
  • 본 논문에서는 소형 무인항공기에 영상 획득용 카메라를 장착하여 지상의 이동물체를 자동으로 추적하고 지상으로 영상정보를 지속적으로 전송하는 기술 및 관련 이론에 대한 연구를 다루고 있다. 본 연구에 사용된 회전익 무인항공기에는 소형 고성능의 영상획득 장치와 지상표적에 대한 식별 지향 자동추적 알고리즘이 탑재되었고 더욱 안정된 영상추적을 위해 영상 안정화 기법을 추가적으로 적용하였다. 최종적으로 모든 연구내용에 대해 비행시험을 수행하여 그 성능을 검증하였다.

대부하 표적 지향시스템의 안정화 성능향상을 위한 외란보상 적응제어 (Adaptive Disturbance Compensation Control for Heavy Load Target Aiming Systems to Improve Stabilization Performances)

  • 임재근;최영준;유준;석호동;김병운;강민식
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.1303-1310
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    • 2005
  • Stabilization error of target aiming systems mounted on moving vehicles is an important performance because the error directly affects hit Probability. In a heavy load targetaiming system, the disturbance torque comes from mass unbalance and linear acceleration is a main source of stabilization error. This study suggests an experimental design method of disturbance feedforward compensation control to improve the stabilization performance of heavy load target aiming systems. The filtered_x least square(FxLMS) algorithm is used to estimate the compensator coefficients adaptively. The proposed control is applied to a simple experimental set-up which simulates dynamic characteristics of a real target aiming system. The feasibility of the proposedtechnique is illustrated, along with results of experiments.

위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 영상레이더 위성 영상 품질 저하 해석 (Analysis of SAR Image Quality Degradation due to Pointing and Stability Error of Synthetic Aperture Radar Satellite)

  • 천용식;나성웅
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.445-458
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    • 2008
  • 레이더 영상의 품질은 영상레이더 탑재체 뿐만 아니라 위성 본체의 성능에 크게 좌우되기 때문에, 영상레이더 위성의 영상형성구조분석(Image Chain Analysis)은 위성체 설계단계에서 가장 중요한 해석들 중 하나이다. 특히, 위성체 지향 및 안정화 오차는 탑재체 고유 설계에서 유도되는 영상 품질에 가장 나쁜 영향을 끼친다. 이 연구에서는 위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 레이더 영상 품질 저하를 분석하기 위한 영상형성구조분석 알고리즘이 개발되었다. 개발된 소프트웨어는 궤도 모델, 자세제어 모델, 영상레이더 탑재체 모델, 클러터 모델, 영상처리 모델로 구성된다. 이 해석을 위해, $5km{\times}5km$의 관측폭을 가지는 1m고해상도 모드 레이더 영상의 원시 데이터를 시뮬레이션하고, 영상처리를 수행하였다 영상 품질을 분석하기 위해 영상 내에 총 25개 점표적들을 생성하였다. 이 연구의 결과, 레이더 영상의 방사 정밀도는 위성체 지향오차에 가장 많은 영향을 받는 것으로 해석되었으며, 최고의 영상 품질을 만족시키기 위해서는 위성체 자세제어 시스템의 성공적인 설계가 가장 중요하다.

초소형 SAR 위성 S-STEP의 임무 시나리오에 따른 자세 제어 성능 예비 분석 (Preliminary Analysis on Characteristics of Attitude Control based on Operation Scenario of Small SAR Satellite Mission, S-STEP)

  • 이은지;박진한;송성찬;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.49-56
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    • 2022
  • S-STEP 은 관심 지역의 시한성 긴급 표적 및 군사적 이상 징후를 감시하기 위한 초소형 SAR 위성 임무로, 고도 510 km의 저궤도에 32 대의 위성군을 배치하여 관심 지역에 대해 평균 재방문 주기를 30 분 이하로 달성한다. S-STEP의 임무 운용 모드는 표준 모드, 관측 모드, 통신 모드, 궤도유지 모드 등으로 구분되며, 이에 따라 자세 기동 모드 역시 초기 각속도 안정화, 태양 지향, 목표지점 및 지상국 지향, 추력 방향 유지 등으로 세분화된다. 이 연구에서는 S-STEP 임무 운용 시나리오의 예비 설계 결과와 위성체의 특성을 바탕으로 초기 각속도 안정화 및 태양 지향 모드와 관측 궤도 운용 모드에서의 자세 성능을 분석하였다. 분석 결과, 할당된 시간 이내에 필요한 자세 제어를 완료하여 각 모드에서 요구되는 자세 제어 정확도를 달성함을 확인하였다.