• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제9권2호
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• pp.87-97
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• 2008

Modem anti-ship missiles employ complex and sophisticated guidance laws to hit the target and enhance their survivability by executing additional maneuvers. However, such maneuvers may cause the target to move out of the missile seeker's Field-Of-View (FOV). Maintaining seeker lock-on during an engagement is a critical factor for missile guidance. In this paper, a guidance law switching logic that maintains seeker lock-on and a simple guidance law that keeps the target look angle of the seeker constant is proposed. The proposed method can be used for the terminal homing phase, and can be switched from any kind of guidance laws if a proper switching condition is satisfied. The minimum and maximum flight time calculation method in consideration of the missile maneuver limit and the FOV of the seeker is also provided.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권1호
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• pp.190-196
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• 2013

This paper proposes a new guidance law, which considers the Field of View (FOV) of the seeker when a missile has a strapdown seeker mounted instead of a gimbal seeker. When a strapdown seeker, which has a narrow FOV, is used for tracking a target, the FOV of the seeker is an important consideration for guidance performance metrics such as miss distance. We propose a new guidance law called hybrid guidance (HG) to address the shortcomings of conventional guidance laws such as proportional navigation guidance (PNG), which cannot maintain lock-on conditions against high speed targets due to the narrow FOV of the strapdown seeker. The aim of the HG law is to null miss distance and to maintain the look angle within the FOV of the strapdown seeker. In order to achieve this goal, we combine two guidance laws in the HG law. One is a PNG law to null the LOS rate, and the other is a sliding mode guidance (SMG) law derived to keep the look angle within the FOV by employing a Lyapunov-like function with a sliding mode control methodology. We also propose a method to switch these two guidance laws at certain look angles for better guidance performance.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권7호
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• pp.86-94
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• 1998

The rosette-scan seeker is a device mounted on the infrared guided missile. It offers the positions and iamges of target to missiles servo system by scanning a space about target in rosette pattern with a single detector. An instantaneous field of view (IFOV), which is a diameter of a detector moving along the path of the rosette pattern, has the property that its smaller size provide the less interference of background signals and detector noise. If its size is too small to voer the total field of view (TFOV), however, it produces the invisible regions in the TFOV. In this case, the invisible regions cause the performance of the seeker to deteriorate. For full scan-coverage, it is necessary to design the small IFOV without the invisible regions in the TFOV, as possible. In this paper, we propose the new method of designing the smaller IFOV than the conventional method and verify full coverage of the scanned region. By comparing the nose equivalent flux density (NEFD) of the proposed method with the that of the conventional one, we confirm that the former is better than the latter in terms of performance.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.275-280
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• 2013

Conventional proportional navigation guidance law is not adequate for missiles with a strapdown seeker, because the strapdown seeker cannot measure line-of-sight rate directly. This paper suggests a guidance loop design method, in which the look angle, measured by the strapdown seeker directly, is controlled to deliver a missile to a target. Basically, the look angle control loop is regarded as an attitude control loop. By using the proposed method, it is possible to shape the midcourse trajectory by choosing the reference look angle properly. The look angle control loop can robustly maintain target lock-on against disturbances because the target is always captured in the field of view of the seeker. The performance of the proposed method is verified via 6-DOF simulations of a true short range tactical missile model.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5A호
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• pp.763-771
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• 2000

적외선 탐색기에 널리 사용되는 레티클 시스템은 시계(field of view ; FOV) 상에 존재하는 표적의 위치를 구하는 대표적인 방법이다. 본 논문에서는 동심원(concentric annular ring) 레티클 탐색기의 표적 추적 성능을 시뮬레이션할 수 있는 효과적인 툴이 제안된다. 동적인 시뮬레이션을 위해 대상 탐색기는 Matlab-Simulink 상에서 구성되었으며, 이는 탐색기 및 무기의 개발 등이 필수적이다. 시계상에 섬광탄 등의 대응능력이 존재하는 경우, 표적에 대한 정확한 추적은 매우 어렵게 된다. 본 연구에서는 이러한 대응능력의 영향을 줄이기 위해 입력 신호와 기준 신호와의 상관 관계를 이용하는 반대응 기법이 제안된다. 구성된 툴 상에서 제안된 방법이 기존 방법에 비해 보다 효과적인 표적 추적 결과를 보임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.221-227
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• 2010

일반적인 전술유도탄에서 표적획득 센서로 사용되는 김발형 탐색기(Gimballed Seeker) 는 탐색기의 표적획득부가 유도탄의 동체운동과는 독립적으로 관성좌표계 상에서 표적을 지향하게 하여 비례항법 유도명령 생성에 필요한 유도탄/표적간의 시선 각속도 정보를 직접 제공한다. 반면 최근에는 탐색기 전체가 유도탄 동체에 고정됨으로써 정비보수 용이, 고장수리 감소, 단가감소 측면 등에서 유리한 동체고정 탐색기(Strapdown Seeker)에 대한 연구가 부분적으로 수행되고 있다. 그런데 동체고정 탐색기에서는 비례항법에 필요한 시선각속도가 직접주어지지 않고 탐색기 영상 평면에 맺힌 표적영상으로부터 유도명령생성에 필요한 정보를 추출하여야 한다. 본 연구에서는 먼저 스트랩다운 탐색기로부터 주어지는 표적정보를 바탕으로 언센티드 칼만필터(Unscented Kalman Filter, UKF)를 적용하여 유도탄과 표적간의 상대운동을 추정한다. 추정된 상대운동 정보를 이용하여 유도명령을 생성하고 유도탄과 표적간의 조우운동을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12A호
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• pp.1990-1999
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• 2001

본 논문에서는 단소자 적외선 레티클 탐색기의 단점을 해결하기 위해 적외선의 두 대역을 이용하는 2-color 회전 동심원 레티클 탐색기(concentric annular ring reticle seeker)의 시뮬레이션 툴이 제안된다. 표적 및 섬광탄(flare)의 모델링과 비례항법 유도(proportional navigation guidance) 루프를 포함한 동적인 시뮬레이션 툴 상에서 동심원 레티클 탐색기의 추적 성능과 섬광탄에 의한 영항 등을 분석한다. 또한 다양한 상량에서 운용되는 섬광탄의 영향을 효과적으로 배제하기 위해 LMS 방법을 이용한 새로운 반대응능력(counter-countermeasure)이 제안된다. SWIR 및 MWIR 대역에서 표적과 섬광탄의 상대적 분포특성을 이용함으로써 섬광탄에 효과적으로 대처할 수 있으며, 교전 시나리오에서 기존 반대응 기법과의 비교를 통해 제안된 알고리즘의 향상된 추적 성능을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권2호
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• pp.101-108
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• 2015

In this paper, we have proposed a separable nose cap and its opening device to protect a seeker's window from aerodynamic heating and to decrease the drag force on missile body. The nose cap should be promptly deployed to secure the view field of seeker when it is needed. This cap consists of two nose cap structures and separation devices such as pyro puller and pusher. The performance of pyro puller was fully verified through analyses and several kinds of operating tests. We can obtain a sufficient confidence level of the pyro puller through many operating tests under various environments.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제19권3호
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• pp.289-303
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• 2015

In this paper, an optimal guidance law with terminal angle constraint considering the seeker's lock-on condition, in which the target is located within the field-of-view (FOV) and detection range limits at the end of the midcourse phase, is proposed. The optimal solution is obtained by solving an optimal control problem minimizing the energy cost function weighted by a power of range-to-go subject to the terminal constraints, which can shape the guidance commands and the missile trajectories adjusting guidance gains of the weighting function. The proposed guidance law can be applied to both of the midcourse and terminal phases by setting the desired relative range and look angle to the final interception conditions. The performance of the proposed guidance law is analyzed through nonlinear simulations for various engagement conditions.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.20-28
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• 2014

본 논문에서는 비례항법 유도의 특성을 이용하여 수동 호밍 유도탄을 위해 탐색기의 lock-on 조건을 유지하면서 충돌각 제어를 할 수 있는 복합 유도법칙을 제안한다. 제안된 유도법칙은 두 가지 형태의 유도명령으로 구성되어 있다. 첫 번째 유도명령은 초기 유도단계에서 탐색기의 지향각(look angle)을 일정하게 유지키기 위한 것이고, 두 번째는 비례항법 유도명령으로서 특정 시선각 조건을 만족시킨 후 적용하여 원하는 충돌각으로 표적을 타격시키게 된다. 제안된 유도법칙은 유도탄의 탐색기 field-of-view(FOV)와 가속도 제한을 동시에 고려하고, 유도명령을 생성시키기 위해 표적 거리정보와 잔여비행시간(time-to-go) 정보가 필요하지 않기 때문에 수동 호밍 유도탄에 직접 적용할 수 있다. 다양한 비선형 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 유도법칙의 특성 및 성능 분석을 수행한다.