• 제목/요약/키워드: Optimal trajectory

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불법드론 탐지를 위한 PSO 기반 군집드론 최적화 정찰궤적계획 (Optimal Surveillance Trajectory Planning for Illegal UAV Detection for Group UAV using Particle Swarm Optimization)

  • 임원호;정형찬;호등;아람기르;장경희
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.382-392
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    • 2020
  • 드론기술은 민수용과 군사용 양 분야 에서 전도유망한 기술이나, 규정과 관련법의 미성숙으로 불법드론이 오남용 되고, 사회안전에 심각한 위협이 되고 있다. 본고에서는 PSO (particle swarm optimization)에 기반을 둔 군집드론 궤적계획기를 개발하여, 군집정찰드론들에게 최적화된 3차원 궤적탐지기술을 제공한다. 나아가서, 에너지소비도, 비행위험도 및 SAP (surveillance area priority)와 부합하는 군집 목적물 최적화 함수를 제시하고 평가한다. 군집 비행 시뮬레이션 결과는, 제안한 궤적계획기로 생성한 궤적은 에너지 소비도 및 비행위험도를 최소화 하며 탐색한다는 것을 입증해준다.

최적 제어 기법을 사용한 자동조종장치의 설계 (Robust missile autopilot design using a generalized singular optimal control technique)

  • 백운보;이만형
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.498-502
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    • 1986
  • A generalized singular linear quadratic control technique is developed to design an optimal trajectory tracking system. The output feedback control law is designed using this technique. The feedback gain matrix is synthesized to minimize tracking errors with pole placement capability to satisfy the control activity requirements. An applications to a bank-to-turn missile coordinated autopilot system design is presented.

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등저추력과 가변저추력을 이용한 지구-달 천이궤적 설계 (Optimal Earth-Moon Trajectory Design using Constant and Variable Low Thrust)

  • 송영주;박상영;최규홍;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.843-854
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    • 2009
  • 우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 $J_2$항에 의한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

최적 제어 이론을 사용한 비행 경로 선정 (Determination of flight route using optimal control theory)

  • 김을곤
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.407-411
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    • 1992
  • A method for optimal route planning is presented with the assumption that the overall defended area is known in terms of threat potential function. This approach employes tangent plane to reduce the dimension of the state space for optimal programming problems with a state equality constraint. One-dimensional search algorithm is used to select the optimal route among the extermal fields which are obtained by integrating three differential equations from the initial values. In addition to being useful for the route planning through threat potential area, the trajectory planning will be suitable for general two-dimensional searching problems.

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과학위성 발사체 M-3H-3의 기준궤적 최적화 (Reference Trajectory Optimization of a Launch Vehicle M-3H-3 for Scientific Missions)

  • 이승현;최재원;이장규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.361-365
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    • 1991
  • The problem being considered here is the determination of optimal guidance laws for a launch vehicle for scientific missions. The optimal guidance commands are determined in the sense that the least amount of fuel is used. A numerical solution was obtained for the case where the position and velocity state variables satisfy a specified constraint at the time of thrust cutoff. The method used here is based on the Pontryagin's maximum principle. This is the method of solving a problem in the calculus of variations. In particular, it applies to the problem considered here where the magnitude of the control is bounded. Simulations for the optimal guidance algorithm, during the 2nd and the 3rd-stage flight of the Japanese rocket M-3H-3, are carried out. The results show that the guided trajectory that satisfying the terminal constraints is optimal, and the guidance algorithm works well in the presence of some errors during the 1st-stage pre-programmed guidance phase.

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Optimal Perilune Altitude of Lunar Landing Trajectory

  • Cho, Dong-Hyun;Jeong, Bo-Young;Lee, Dong-Hun;Bang, Hyo-Choong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제10권1호
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    • pp.67-74
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    • 2009
  • In general, the lunar landing stage can be divided into two distinct phases: de-orbit and descent, and the descent phase usually comprises two sub-phases: braking and approach. And many optimization problems of minimal energy are usually focused on descent phases. In these approaches, the energy of de-orbit burning is not considered. Therefore, a possible low perilune altitude can be chosen to save fuel for the descent phase. Perilune altitude is typically specified between 10 and 15km because of the mountainous lunar terrain and possible guidance errors. However, it requires more de-orbit burning energy for the lower perilune altitude. Therefore, in this paper, the perilune altitude of the intermediate orbit is also considered with optimal thrust programming for minimal energy. Furthermore, the perilune altitude and optimal thrust programming can be expressed by a function of the radius of a parking orbit by using continuation method and co-state estimator.

지형 회피를 위한 최적 경로점 자동 생성 알고리듬 연구 (A Study on the Algorithm for Automatic Generation of Optimal Waypoint with Terrain Avoidance)

  • 박정진;박상혁;유창경;신성식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1104-1111
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    • 2009
  • 항공기는 저고도에서 임무를 수행할 때, 대공 미사일과 지형 장애물 같은 다양한 위협들에 제약을 받는다. 특히, 항공기는 지면 근처에서 항상 지형과의 충돌 위험을 갖는다. 본 연구에서는 이 문제에 효과적으로 대비하기 위하여, 지형 회피가 고려된 비행경로 생성 알고리듬을 개발하였다. 비행경로 생성 알고리듬에서는 먼저 등고선의 그룹화를 통해 경로점을 생성하고, Dijkstra 알고리듬을 이용하여 적절한 경로점 조합을 구성한다. 구성된 경로점 조합에 대해서는 최적제어 이론을 기반으로 한 최적 경로점 유도법칙을 적용하여, 제어에너지를 최소로 하는 최적의 비행경로를 제시한다.

두 로보트의 협력제어를 위한 최적조작가능 경로의 결정 방법 (An Optimal Admissible Trajectory Determination for a Cooperating Two-Robot System)

  • Lim, Joon-Hong
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권9호
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    • pp.1332-1339
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    • 1989
  • The problem of finding an admissible object trajectory for a cooperating two-robot system is investigated. The method is based on reformulating the problem as a nonlinear optimization problem with equality constraints in terms of the joint variables. The optimization problem is then solved numerically on a computer. The solution automatically gives the corresponding joint variable trajectories as well, thus eliminating the need for solving the inverse kinematic problem. The performance indices are chose in joint and cartesian spaces and computer simulations are performed.

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신경회로망을 이용한 이중암 로봇의 충돌회피를 위한 최적작업계획 (Optimal Task Planning for Collision-Avoidance of Dual-Arm Robot Using Neural Network)

  • 최우형
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.176-181
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    • 2000
  • Collision free task planning for dual-arm robot which perform many subtasks in a common work space can be achieved in two steps : path planning and trajectory planning. path planning finds the order of tasks for each robot to minimize path lengths as well as to avoid collision with static obstacles. A trajectory planning strategy is to let each robot move along its path as fast as possible and delay one robot at its initial position or reduce speed at the middle of its path to avoid collision with the other robot.

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