• 제목/요약/키워드: Control and Guidance

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LINEAR QUADRATIC OPTIMAL GUIDANCE WITH ARBITRARY WEIGHTING FUNCTIONS

  • LEE, CHANG-HUN
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제19권3호
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    • pp.365-386
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    • 2015
  • In this article, the linear quadratic (LQ) optimal guidance laws with arbitrary weighting functions are introduced. The optimal guidance problems in conjunction with the control effort weighed by arbitrary functions are formulated, and then the general solutions of these problems are determined. Based on these investigations, we can know a lot of previous optimal guidance laws belong to the proposed results. Additionally, the proposed results are compared with other results from the generalization standpoint. The potential importance on the proposed results is that a lot of useful new guidance laws providing their outstanding performance compared with existing works can be designed by choosing weighting functions properly. Accordingly, a new optimal guidance law is derived based on the proposed results as an illustrative example.

기준궤적을 이용한 탄도수정탄 유도제어기 설계 (Design the Guidance and Control for Precision Guidance Munitions using Reference Trajectory)

  • 성재민;한유진;송민섭;김병수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.181-188
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    • 2015
  • This paper present, the result of the guidance and control law for a course correction munitions(CCM) with 2sets of canards positioned in the rotating nose section. The nonlinear simulation model of the CCM was developed based on 7DOF equation of motion. The ability of correcting position was verified by open-loop control input with nonlinear model. The guidance and control command was constructed by reference trajectory which can be obtained with no control. Finally, the performance of the guidance and control law was evaluated through Monte-carlo simulation. The CEP(Circular Error Probability) was obtained by considering the errors in muzzle velocity, aerodynamic coefficient, wind, elevation and azimuth angle and density.

특이섭동법을 이용한 비행체 자동착륙 유도제어 알고리즘 설계 (Design of Autolanding Guidance and Control Algorithm Using Singular Perturbation)

  • 하철근;최형식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.726-732
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    • 2005
  • This paper proposes an autolanding guidance and control algorithm with the lateral guidance law. This algorithm is basically formulated and designed in feedback linearization based on singular perturbation. Main features of this algorithm are two facts. One of those is that when a certain situation happens that airplane must realign to the runway suddenly assigned due to unexpected environment change around the landing site, the heading guidance in this algorithm is very valuable, and the other is the fact that the inner loop control of this algorithm is able to be designed directly based on the Handling Quality Requirements that most flight control systems must be satisfied with. To illustrate the potential of this algorithm, 6-DOF nonlinear simulation based on the nonlinear airplane model shown in Ref.[11] is carried out. The simulation results showed that the altitude response to the given landing trajectory is accurate, and the airplane heading alignment to the assigned runway from the lateral deviation is successful. It is noted that this algorithm is also applicable to unmanned aerial vehicle, which can be retrieved in autolanding technique, where the runway far retrieving the vehicle is in any direction for example at war field.

시간지연기법을 적용한 재사용발사체 유도제어 시뮬레이션 (Simulation of Time-Delay Based Path-Tracking Control of Reusable Launch Vehicle)

  • 조우성;이형진;이열;고상호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.627-636
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    • 2021
  • 본 논문에서는 재사용발사체 유도제어에 관한 연구를 다루었다. 이를 위하여 6자유도의 재사용발사체 운동방정식 모델링을 수행하였으며, 이를 이용하여 최적 재진입경로를 생성 및 해당 경로를 추종하는 유도제어 시뮬레이션을 수행하였다. 유도제어기 설계를 위하여 모델링 불확실성, 외란 및 고장에 강한 시간지연기법을 적용한 자세제어기와 비선형 유도법칙을 이용하였다. 고전적인 PD 제어기를 적용한 유도제어 시뮬레이션을 수행하여 시간지연기법을 적용한 재사용발사체의 유도제어 시뮬레이션과 비교 검증하였다.

A Modified Weighted Least Squares Range Estimator for ASM (Anti-Ship Missile) Application

  • Whang Ick-Ho;Ra Won-Sang;Ahn Jo-Young
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권3호
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    • pp.486-492
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    • 2005
  • A practical recursive WLS (weighted least squares) algorithm is proposed to estimate relative range using LOS (line-of-sight) information for ASM (anti-ship missile) application. Apart from the previous approaches based on the EKF (extended Kalman filter), to ensure good convergence properties in long range engagement situations, the proposed scheme utilizes LOS rate measurements instead of conventionally used LOS angle measurements. The estimation error property for the proposed filter is investigated and a simple error compensator is devised to enhance its estimation error performances. Simulation results indicate that the proposed filter produces very accurate range estimates with extremely small computations.

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.

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.

Time-to-Go 추정기를 이용한 목표점 지향 유도 법칙 설계 (Target Pointing Guidance Design Using Time-to-Go Estimator)

  • 황익호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.60-66
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    • 2002
  • In this paper, a new target pointing guidance algorithm is proposed by combining the optimal target pointing solution and a simple time-to-Go estimator. Also investigated are some properties of the guidance algorithm which include a relation to conventional PNG, convergence region and convergence trajectories of error states according to the time-to-go estimator gain. Some guidelines for designing the pointing guidance law are commented based on the convergence properties. A design example in the case of large initial heading errors is presented and its performance is investigated by simulation.

선박의 항로추종 유도기법에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on Guidance Systems for Ship's Track-Keeping)

  • 허지존;김헌희;박계각;남택근
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.308-309
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    • 2016
  • 본 논문은 선박의 자동항법 시스템에서 주요한 부분인 항로추종 유도 기법을 다루고 있다. 특히, 웨이포인트(way-point)기반, 인클로져(enclosure)기반, 룩어헤드(lookahead)기반의 항로추종 유도기법의 성능에 관해 살펴본다. 아울러 본 논문에서는 항로추종 시 선박의 조타제어를 위해 PID제어 시스템이 적용된다. 최종적으로 3가지 유도기법의 성능은 시뮬레이션 결과를 통해 평가된다.

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추력벡터제어를 이용한 고고도 종말 유도조종 루프 설계 (High-Altitude Terminal Guidance and Control Loop Design Using Thrust Vector Control)

  • 전하민;박종호;유창경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.393-400
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    • 2022
  • 고고도 교전 시 사용되는 궤도수정 및 자세제어 시스템(Divert and Attitude Control System, DACS)은 고가이며 복잡하다. 본 논문에서는 비교적 단순하고 저가인 추력벡터제어(Thrust Vector Control, TVC)를 탑재한 유도탄의 고고도 종말 유도조종 루프를 제안한다. 본 유도조종 루프는 쿼터니언 피드백 제어기법을 이용하여 진 비례항법유도로 산출된 가속도 명령으로부터 변환된 추력 자세각 명령을 추종하며 유도를 수행한다. 고고도에서 탄도탄에 대한 교전 시뮬레이션을 통하여 제안한 유도조종 루프의 성능을 분석한다.