This paper describes a new LOS(Line-of-Sight) estimator for BTT missiles. The dynamic models of LOS rate and a seeker are derived. Based on these dynamic models, we design a nonlinear estimator, which takes into account roll motion of BTT missiles and sensor noises. Simulation results show that the LOS rate estimates of the proposed estimator are more accurate than those of the conventional estimator.
BTT 미사일은 STT 미사일과 달리 피치와 롤 채널이 동역학적으로 결합되어 있기 때문에 유도 법칙 개발 시 3차원 추적 기하학을 고려하여야 한다. 기존 연구결과들과는 달리 본 논문에서는 3차원 추적 기하학뿐만 아니라 자동조종장치의 피치와 롤 채널 동역학을 모두 고려한 BTT 미사일의 최적 종말 유도 법칙을 제안한다. 그 결과, 제안하는 유도 법칙은 상대적으로 느린 자동조종장치 동역학에서도 시간 지연 효과로 인한 성능 하락 없이 작은 요격 오차의 높은 요격 성능을 보장한다. 또한, 제안하는 최적 유도 법칙은 잔여 비행시간의 함수를 계수로 하는 궤환 형태로 구해진다. 끝으로 다양한 요격 상황에서의 모의실험을 통해 그 성능을 입증한다.
A design method of robust controller for the longitudinal autopilot of BTT missile is considered. The difficulties are a set of linearized dynamic models which corresponds to different operating points has a wide range of parameters and it has even Non-Minimum Phase(NMP) zeros. In this paper, such a family of models is expressed by an interval plant. Then a robust control design method using QFT is represented. A simulation result shows that the proposed controller satisfies the given specification well.
본 논문은 느리거나 정지된 표적을 요격할 수 있는 Bank-to-turn(BTT) 유도탄의 하중계 수 분배논리 (PCL) 에 대해 기술하였다. BTT 제어를 위해서는 직각 좌표계에서 표현된 유도 명령을 극좌표 형태로 변환시켜야만 한다. 이러한 극좌표 변환은 비선형성이 심하고 불연속적인 함수를 포함하고 있어 피치 가속도명령이 0인 경우 가제어성을 상실하는 문제점도 발생한다. 또한 2축 탐색기를 포함하는 BTT 유도탄의 호밍 유도시 롤 상관에 의해 불안정 성이 나타나는 문제점이었다. 본 논문에서는 중기유도 단계에서 그러한 가제어성 상실을 완화시키고 유도명령 추종성능을 향상시킬 수 있도록 linear homotopy 관계식을 도입하였다. 또한, 호밍유도루프의 안정성을 향상시키기 위하여 피지 가속도명령에 대한 민감도를 감소시킬 수 있는 PCL을 구성하였다. 제안한 논리의 타당성은 전산모의시험을 통해 검증 하였다.
BTT 조종방식을 갖는 유도탄내에서 2축 김발형 탐색기가 그 기준축에 장착된 레이트 자이로를 사용하여 안정화되어질 때, BTT조종방식에 의한 Rolling에 따른 시선의 변화가 실제 시선변화량과 더불어 탐색기에서 측정되어진다. 이러한 동체운동 상관효과는 BTT 유도탄의 호밍루프내에서 주로 의사표적기동과 레이트자이로 정렬오차가 관계되어 있다는 것을 알 수 있었다. 본 논문에서는 이러한 각각의 동체운동 상관을 포함하는 탐색기모델과 간단한 선형 BTT 호밍루프 모델을 구축하였다. 그리고 이 모델에서 호밍루프 안정성에 대한 상관효과를 분석하였으며, 안정성 회복을 위한 선형 보상기를 제시한다.
Bacillus thuringiensis var. thuringiensis H1균을 4종류의 배지에서 배지 조성 및 pH 조건에 따라서 성장 양상과 아포와 내독소 결정체 생산을 조사했다. 1. 4개의 M-배지중 pH 9인 M-3배지에서 BTT의 증식량과 내독소 결정체 및 아포 생산수가 가장 높았다. 150ml배양에서 BTT의 생산량은 3.218g이었고, 생존 아포수는 ml당 $3.3{\times}10^{10}$개였고, 내독소 결정체의 회수된 무게비는 20.05%였다. 2. M-1배지에서 BTT의 세대시간은 평균 47.6분이었고, M-2에서는 평균 49.6분, M-3에서는 평균 132.9분, M-4에서는 평균 110.2분이었다. 3. M-배지의 초기 pH는 72시간 배양 후에 pH $6.5{\sim}7.5$로 변화하였으며, 최적 배양 pH는 $6.5{\sim}7.0$이었다.
OpenCV을 사용하여 MFC/OpenGL 환경의 BTT 미사일을 설계하였다. 시뮬레이션을 수행 하는 동안의 이미지에서 표적의 특징점(Feature point)를 추출해 호모그래피 행렬(Homography Matrix)을 계산하여 이로부터 표적의 위치, 속도, 자세 정보등을 추정하도록 하였다. 그리고 미사일 동역학, 자동 조종 장치 역시 C로 구현하여 통합 시뮬레이션 환경을 구축하였다.
It is observed that if the 2-gimballed seeker is stabilized using rate gyros mounted along its primary axis, line of sight change measured in the seeker is induced by the rolling due to the bank-to-turn(BTT) steering as well as the actual change. This body-coupling within BTT homing includes the spurious target maneuver effect and the coupling loop due to the rate gyro misalignment. In this paper we formulates the linear BTT homing loop model with a 2-gimballed seeker including those body-coupling effects. With the model, we analyze the effects of the couplings, and show that the roll rate coupling to the rate gyro for the stabilztion of gimbal could seriously deteriorate the homing loop stability. And we propose a direct linear compensator for the coupling to recover the stability.
최근 개발된 비선형 자동조종 제어기를 사용하면 비행 환경에 무관하게 BTT 미사일의 입출력 동특성이 일정한 선형 시스템의 형대로 표현될 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 바탕으로 BTT 미사일이 목표물의 취약 지점을 정밀하게 요격할 수 있도록 자동조종장치 동역학의 시간 지연 효과를 고려하여 표적 충돌각을 최소화하는 최적 종말 유도 법칙을 설계하였다. 제안된 최적 종말 유도 법칙은 극좌표 변환을 사용하지 않기 때문에 가제어성을 보장하며, 가속도 편향값을 사용하지 않기 때문에 기존의 유도 법칙에 비하여 미사일의 기동성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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