• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.137-144
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• 2006

The objective of this paper is to present trajectory guidance and control system with a dynamic inversion for a small unmanned aerial vehicle (UAV). The UAV model is expressed by fixed-mass rigid-body six-degree-of-freedom equations of motion, which include the detailed aerodynamic coefficients, the engine model and the actuator models that have lags and limits. A trajectory is generated from the given waypoints using cubic spline functions of a flight distance. The commanded values of an angle of attack, a sideslip angle, a bank angle and a thrust, are calculated from guidance forces to trace the flight trajectory. To adapt various waypoint locations, a proportional navigation is combined with the guidance system. By the decision logic, appropriate guidance law is selected. The flight control system to achieve the commands is designed using a dynamic inversion approach. For a dynamic inversion controller we use the two-timescale assumption that separates the fast dynamics, involving the angular rates of the aircraft, from the slow dynamics, which include angle of attack, sideslip angle, and bank angle. Some numerical simulations are conducted to see the performance of the proposed guidance and control system.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.134-140
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• 2016

본 연구는 항력을 고려한 탄도미사일의 비행궤적 특성에 대한 해석이다. 탄도미사일은 대부분 대기권 밖에서 초고속으로 비행하고 RCS가 작기 때문에 요격이 어렵다. 특히 부스트 및 종말단계에서는 급격한 항력의 변화에 따라 속도의 변화가 매우 커진다. 따라서 성공적인 탄도미사일 방어체계를 구축하기 위해서는 탄도미사일의 비행궤적 해석 시 항력 특성을 반드시 고려해야 한다. 이러한 관점에서 본 연구는 항력에 대한 특성을 분석하고, 이를 고려하여 스커드 B, C 및 노동미사일의 비행궤적 특성을 도출하였다. 탄도미사일의 비행궤적 모델은 지구 자전에 의한 코리올리힘과 원심력을 반영하였으며, 탄도미사일의 제원은 공개된 자료를 활용하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.53-61
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• 2014

나로우주센터의 발사통제시스템은 우주발사체의 비행궤적과 상태정보를 감시하기 위하여 지상추적시스템(추적레이더 2대, 원격자료수신장비 4대, 광학추적장비 1대)으로부터 정보를 받아 처리한다. 각 추적장치는 주로 다중경로나 클러터, 전파굴절에 의해 자체 오차를 나타내고 있어 전송된 정보들 중 하나만을 이용해서는 우주발사체의 실제 궤적을 판별할 수 없다. 본 논문에서는 취득된 추적자료의 후처리를 통해 우주발사체 비행궤적을 생성해내는 방법을 제시한다. 본 후처리 알고리즘은 크게 대기의 전파굴절에 따른 오차를 보정하는 부분과 다중센서 정보를 융합하는 부분으로 나뉘며, 효과적인 센서 융합을 위해 등가속 운동모델에 기반한 분산식 칼만필터를 구성하였다. 실측 자료의 후처리 적용 결과, 어떤 단일 센서에 의한 것 보다 오차가 최소화된 발사궤적을 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.42-54
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• 2009

비행체의 최적궤적문제에서는 최적화의 수렴성 및 효율성을 위해 3자유도 운동역학모델이 이용되며, 비선형 추종제어를 위해서는 6자유도 비선형 운동모델이 이용된다. 따라서, 3자유도 운동역학모델을 통해 획득한 최적궤적을 비선형 추종제어의 기준궤적으로 사용하는 경우에 두 모델간의 상이성으로 인한 문제가 발생하게 되며 성능이 보장하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 두 모델간의 차이를 완화시키기 위한 새로운 최적궤적 생성 방법을 제안하였으며, 성층권비행선의 실제 구속조건과 성능조건 및 제트 스트림을 고려하여 최적궤적을 생성하고 기존 결과와 비교함으로써 제안한 방법의 장점을 검증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제1권3호
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• pp.37-42
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• 2007

The flight safety system for the satellite launch vehicles is required in order to minimize the risk due to launch vehicle failure. For prompt and reliable decision of flight termination, the flight safety system usually uses multiple sensors to estimate launch vehicle's flight trajectory. In that case, multiple types of observed tracking data makes it difficult to identify the flight termination condition. Therefore, a fusion tracking filter handling the multiple tracking data is necessary for the flight safety system. This research developed a simulation software for generating multiple types of launch vehicle tracking data, and then processed the data with fusion filters.

• 우주기술과 응용
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• 제2권2호
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• pp.67-80
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• 2022

최근의 우주개발기술 선진국들은 우주의 평화적 이용이라는 보편적 가치를 넘어서 자국의 이익을 극대화하기 위한 발판으로 우주의 전략적 활용에 더욱 더 집중하고 있으며, 조기경보 위성과 같이 지상에서 발사된 화염 정보를 이용하여 우주로 발사된 발사체의 실시간 감시와 궤적 추적 기능 등을 담당하는 위성들을 지속적으로 개발해 오고 있다. 본 연구에서는 이러한 조기경보 위성에서 발사체의 궤적을 실시간으로 추정할 수 있는 알고리즘을 진화연산이라는 인공지능 기법을 적용하여 제안하고, 이러한 비행 궤적 추정 알고리즘을 비행 궤적 추정 시스템의 시뮬레이터를 통하여 임의의 발사체 비행 궤적에 적용함으로써 제안된 방법의 성능과 특징을 입체적으로 확인하고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권4호
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• pp.217-224
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• 2023

The Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), also known as Danuri, successfully entered its mission orbit on December 27, 2022 (UTC), and is currently performing its mission smoothly. To mitigate potential contingencies during the flight and to navigate the spacecraft into the desired lunar orbit, the KPLO flight dynamics (FD) team analyzed major trajectory-related contingencies that could lead to the violation of mission requirements and prepared operational procedures from the perspective of trajectory and FD. This paper presents the process of preparing contingency trajectory operations for the KPLO, including the identification of trajectory contingencies, prioritization results, and the development of recovery plans and operational procedures. The prepared plans were successfully applied to address minor contingencies encountered during actual operations. The results of this study will provide valuable insights to FD engineers preparing for space exploration mission operations.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.213-220
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• 2010

본 논문에서는 나로호 발사체의 1차 비행시험에서 얻은 데이터를 바탕으로 발사체의 비행시험에서의 궤적 및 성능, 자세 제어에 대한 분석을 수행하였다. 나로호의 1차 비행 시험에서는 페어링의 비정상 분리 문제가 발생하였으며, 이에 따라 위성의 궤도 투입이 실패하였다. 본 논문에서는 이러한 페어링 비정상 문제를 고려하여, 궤적 및 비행 성능, 자세제어 특성을 분석하였다. 또한 관성항법유도시스템의 비행 결과 및 성능 분석도 제시되었다. 비행후 분석 결과 페어링 분리 문제 이외에 다른 문제는 발생하지 않았으며, 다른 탑재 시스템들이 정상적으로 작동하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.375-384
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• 2010

Trajectory modeling is foundational for 4D-Route modeling, conflict detection and air traffic flow management. This paper proposes a novel algorithm based Vincenty's fomulas for trajectory calculation, combined with the Dijkstra algorithm and Vincenty's formulas. Using flight plan simulations our experimental results show that our method of En-route trajectory calculation exhibits much improved performance in accuracy.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권4호
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• pp.88-96
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• 2002

The CSCM Upwind method and Material Transport Analysis(MTA) have been used to predict the thermal response and shape changes for charring/non-charring material which can be used as thermal protection material(TPM) on blunt-body nose tip. We performed intensive flight trajectory simulations to compare 1-D MTA results with those of 2-D/Axisymmetric MTA by using MTAs and Navier-Stokes code. Theheat-transfer rate and pressure distribution were predicted at selected altitudes and wall temperature along the flight trajectory and the shape changes of blunt-body nose tip were predicted subsequently by using current procedure.